Předložená diplomová práce se zabývá problematikou provozu odstředivého čerpadla mimo běžnou pracovní oblast. Konkrétně se jedná o přechod z čerpadlového režimu do disipačního režimu. Toto téma vzniklo na základě výzkumného projektu řešeného v rámci aktivit Centra hydraulického výzkumu společnosti Sigma. Student Jakub Lipka pracoval samostatně a významná část výsledků byla použita pro publikaci v odborném časopise vykázaného v rámci zmíněného projektu. Tomu také odpovídá rozsah a obsah prezentované práce. Student částečně bojoval s některými formulacemi v textu, ale jinak je práce sepsaná uceleně s dobrou stylizací. Všechny cíle zadání byly splněny, práce je napsaná přehledně a uceleně.

S ohledem na výše uvedené doporučuji diplomovou práci k obhajobě.

Diplomová práce se zabývá numerickým (CFD) modelováním přechodového stavu mezi 1. a 2. kvadrantem odstředivého čerpadla. Hlavním cílem je systematické srovnání různých úrovní složitosti výpočetního modelu od geometrie jednoho čerpadla, přes zapojení podávacího čerpadla, až po kompletní měřicí okruh. Dále je provedeno porovnání různých modelů turbulence, konkrétně k-ω SST, RNG k-ε, SAS a SBES.

Teoretická rešerše poskytuje solidní základ problematiky úplné charakteristiky odstředivých čerpadel. Autor správně identifikuje kritické oblasti s vysokou turbulencí a separací. S ohledem na to, že převažující část praktické části spočívá v porovnání různých turbulentních modelů, by bylo vhodné zahrnout do rešerše i podrobnější popis jednotlivých modelů. Dále by bylo vhodné zahrnout diskuzi shrnující relevantní výstupy z rešerše pro následné numerické simulace.

V praktické části autor prezentuje rozsáhlou a systematickou sérii CFD simulací na různých úrovních geometrické složitosti a s různými turbulentními modely. Velmi kladně hodnotím detailní vyhodnocení výkonových parametrů, axiálních a radiálních sil, stanovení rychlostních trojúhelníků a bohatou vizualizaci proudění. Z výsledků vyplývá velmi užitečný závěr, že pro většinu analýz postačuje geometrie jednoho čerpadla. Z diskuze ovšem není patrné, zda je složitější geometrie opodstatněná alespoň pro některé případy.

V poslední části práce je provedeno porovnání turbulentních modelů. U klasických RANS modelů (SST k-ω a RNG k-ε) autor ukazuje, že oba modely poskytují velmi podobné výsledky výkonových parametrů a sil působících na oběžné kolo. Nepatrné rozdíly mezi modely jsou velmi dobře zobrazeny na přiložených grafech a vizualizacích, nicméně chybí jakákoliv diskuze, zda by některý z modelů měl být upřednostňován.

SRS modely (SAS-SST a SBES) byly následně využity především pro detailní stanovení ztrát v sací části potrubí, kde výrazně lépe zachycují jemné vírové struktury a rotující proudění oproti RANS modelům. Rozdíly v predikci ztrátových výšek jsou zde výrazné a opět jasně viditelné z přiložených vizualizací, převážně z kontur Q-kritéria v posledním časovém kroku. Bylo by však přínosné porovnat SRS modely i s ohledem na výkonové parametry jako u předešlých RANS modelů. Dále je třeba poznamenat, že SRS simulace běžely s přibližně 8× menším časovým krokem. Pro objektivnější srovnání by bylo vhodné provést alespoň vybrané RANS simulace na stejném (jemnějším) časovém kroku, aby bylo možné oddělit vliv modelu turbulence od vlivu časové diskretizace.

Autor prokázal dobrou znalost problematiky, schopnost samostatně realizovat rozsáhlé numerické simulace a kvalitně vyhodnotit získané výsledky včetně bohaté vizualizace proudění. Práce obsahuje prakticky využitelný závěr v potvrzení validity simulací pouze s hlavním čerpadlem a s konstantní vstupní okrajovou podmínkou. Velmi oceňuji sepsání těchto závěrů do publikačního výstupu. Práci hodnotím stupněm B. Topics for thesis defence:

1. Jakým způsobem lze vyhodnotit, že SAS-SST model skutečně přechází do SAS režimu a neoperuje jako standardní SST k-ω model? Je možné vypsat či vizualizovat příslušný zdrojový člen v transportní rovnici pro ω?
2. Výsledky na různých úrovních geometrické složitosti vycházejí velmi totožně. Čím to vysvětlujete? Vidíte výhodu simulace celého okruhu pro některý ze simulovaných režimů?
3. Jako náhradu regulačního ventilu jste použil porézní zónu. Jakým způsobem jste určoval hodnotu permeability, aby bylo dosaženo požadovaného průtoku?