Student se ve své bakalářské práci zabýval návrhem vodní turbíny, která má sloužit jako zdroj energie pro digitalizaci vodovodní sítě, tj. napájení snímačů (tlaku, průtoku, teploty, kvality vody atd.) na distribuční síti pitné vody. Práce má část rešeršní, zabývající se rekuperací energie z vodovodní sítě a část návrhovou. Druhá část, podstatná z hlediska samostatné práce studenta, se opírá o stručný teoretický rozbor a následně návrh založený na CFD simulacích. Je nutné zdůraznit, že znalosti potřebné pro návrh oběžného kola turbíny i realizace výpočtových simulací v prostředí ANSYS CFX přesahují znalosti 3. ročníku. Turbínu se podařilo navrhnout, i když poloha optima se nachází ve vyšších výkonových oblastech. Práce obsahuje i stručný popis konstrukce a výběr a připojení motoru v generátorovém režimu.
Vlastní výroba funkčního vzorku se již nestihla zrealizovat. Vznikla pouze maketa připravená 3d tiskem.
Student po celou dobu pracoval poměrně aktivně, pravidelně se účastnil konzultací. Práci doporučuji k obhajobě.

Předložená bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací vírové turbíny určené k rekuperaci energie z vodovodních systémů. V rešeršní části je představena problematika samotné rekuperace energie z vodovodního potrubí, axiální vodní turbíny a nezbytné elektrické komponenty, jako jsou generátor a frekvenční měnič. Nechybí ani představení úspěšných instalací ve světě, u nichž autor vedle základních parametrů rozebírá i jejich konkrétní konfiguraci a uspořádání.

Praktická část bakalářské práce začíná analytickým návrhem geometrie lopatek vírové turbíny. Autor v něm s využitím Eulerovy turbínové rovnice a rychlostních trojúhelníků definuje úhly lopatek na náběžné a odtokové hraně. Následně je představen numerický model oběžného kola a fluidní domény. Geometrie oběžného kola je v tomto kroku iteračně optimalizována pro dosažení zadaného spádu a co nejvyšší účinnosti.

Kromě samotného hydraulického návrhu oběžného kola je proveden i návrh ostatních konstrukčních prvků. Pro realizaci funkčního vzorku student zvolil technologii 3D tisku za použití základních materiálů – PLA, PETG. Výstupem bakalářské práce je plně funkční vzorek vírové turbíny pro rekuperaci energie z vodovodního systému. 

Z důvodu omezené dostupnosti hydraulické tratě nedošlo k samotnému experimentálnímu ověření prototypu. To ovšem nesnižuje kvalitu bakalářské práce.

I přes velmi dobrou úroveň má práce několik drobných nedostatků. Rešeršní část je rozdrobena do zbytečně velkého počtu krátkých kapitol. Dále na straně 20 je Graf 2 umístěn před Grafem 1 a u Grafu 4 na straně 35 jsou, kvůli nevhodnému měřítku svislé osy, oříznuty křivky RMS reziduí. Pro CFD výpočty byl zvolen model turbulence SST k-omega, který je však náročný na výpočetní síť v blízkosti obtékaných stěn. V práci chybí vyhodnocení bezrozměrného parametru y-plus, bez čehož nelze spolehlivě ověřit, jestli je výpočetní síť v oblasti mezní vrstvy dostatečně jemná. To může mít přímý vliv na určení hydraulických ztrát a predikci odtržení mezní vrstvy na lopatkách.

Přes výše uvedené nedostatky lze práci hodnotit jako zdařilou a přínosnou. Práci proto doporučuji k obhajobě. Topics for thesis defence:

1. 1. Pro výrobu oběžného kola turbíny jste zvolil materiál PLA. Jaké mechanické a strukturální změny lze u tohoto materiálu očekávat v případě dlouhodobé expozice ve vodě? Jaký byl důvod volby PLA před PETG?
2. 2. Jaká je očekávaná drsnost povrchu vyrobeného oběžného kola? Dokážete odhadnout, jak velkou roli by tato drsnost hrála roli při určování hydraulických ztrát? Může tato drsnost povrchu pozitivně ovlivnit některé fenomény při obtékání hydrodynamických/aerodynamických profilů? Jakým způsobem byste v CFD výpočtech zohlednil drsnost povrchu?
3. 3. Z CFD výsledků vám vychází, že průtok, při kterém má turbína nejvyšší hydraulickou účinnost, je vyšší, než průtok návrhový. Čím to může být způsobeno?