Předložená bakalářská práce se zabývá problematikou použití inverzních metod návrhu lopatkových strojů – konkrétně hydrodynamického odstředivého čerpadla. Student Roman Syvokon sám projevil zájem o více prakticky zaměřené téma, takže kromě rešeršní části byla také naplánovaná praktická část, kde je nastíněn návrh pomocí inverzní metody v komerčně dostupném software TURBOdesign Suite od firmy Advanced Design Technology. Student prokázal velkou míru samostatnosti a cílevědomosti proniknout do teoretického i praktického rámce této metody. Tomu také odpovídá rozsah a výsledky práce, kde je shrnut jak analyticko-empirický návrh oběžného kola, tak inverzní návrh ověřený CFD výpočtem, ale i optimalizace. Drobné nedostatky, lze vytknout k textové části, kdy studentovi v průběhu psaní dělaly problém slovní formulace a sloh textu. To lze ale omluvit s ohledem na to, že čeština není studentův rodný jazyk.

Vzhledem k výše uvedenému doporučuji bakalářskou práci k obhajobě.

Předložená bakalářská práce se zabývá aktuální problematikou návrhu a optimalizace oběžných kol turbo-strojů pomocí inverzní metody. V rešeršní části student popisuje základy turbo-strojů, zejména čerpadel, a podrobně rozebírá mechanismy vzniku sekundárního proudění v rotujících kanálech. Samotná inverzní metoda je pro bakalářskou práci popsána dostatečně podrobně.

Praktická část je rozdělena na dvě části. V první části student demonstruje práci v softwaru TURBOdesign 1, pomocí kterého navrhl vhodnější zatěžovací křivky lopatek stávajícího čerpadla BETA 12. Návrh těchto křivek student provedl na základě teoretických poznatků o sekundárním proudění, přičemž jejich úprava vedla k významnému potlačení oblastí s tímto nežádoucím jevem.

V druhé části pak student provedl optimalizaci tvaru lopatek oběžného kola BETA 12 s využitím inverzní metody. Cílem optimalizace bylo minimalizovat profilové ztráty na sací a přetlakové straně lopatky a zároveň maximalizovat hodnotu minimálního statického tlaku k zajištění dobrých kavitačních vlastností čerpadla. Optimalizace je založena na metodě Reactive Response Surface (RRS), která je přímo implementována do programu TURBOdesign 1. Metoda RRS je v práci alespoň stručně popsaná, díky čemuž optimalizační algoritmus nepůsobí jako pouhý „blackbox“. Optimalizovanou geometrii následně student ověřil pomocí 3D numerických simulací v programu Ansys CFX. Závěrem jsou získané poznatky kriticky zhodnoceny.

Práce má několik nedostatků. Samotný úvod práce je poněkud stručný, v rešeršní části by si pak zasloužila větší pozornost diskuse o současných trendech v oblasti turbo-strojů, například v podobě moderních interaktivních návrhových platforem (např. CFturbo). V textu se dále objevují překlepy, chybějící interpunkce a občasná kostrbatá formulace vět.

Z hlediska CFD simulací student sice zmiňuje volbu modelu turbulence a správně popisuje dvoufázovou strategii numerických schémat pro dosažení konvergence, ale chybí zmínka o nastavení okrajových podmínek, kvalitě výpočetní sítě a podmínek konvergence. Uvedené výsledky ve formě obrázků navíc postrádají barevnou škálu. Obrázky z numerických simulací proto slouží spíše demonstrativně. V textu rovněž chybí informace, jakým způsobem byly z CFD dat vyhodnoceny integrální parametry čerpadla.

I přes uvedené nedostatky práci doporučuji k obhajobě. Topics for thesis defence:

1. 1. Pro optimalizační algoritmus RRS jste definoval celkem 13 vstupních parametrů popisujících zatížení lopatek, geometrii oběžného kola a geometrii meridiánu. Na základě jakých kritérií nebo doporučení jste tyto parametry volil a jaké další parametry by bylo možné zahrnout? Zkoušel jste dělat citlivostní analýzu jednotlivých parametrů?
2. 2. Jak vypadala celá výpočetní doména numerických simulací? Jaké byly hodnoty parametru y-plus na povrchu lopatek?
3. 3. Jakým způsobem byly vyhodnoceny integrální veličiny čerpadla, zejména účinnost (Tab. 2)?