• Nie Znaleziono Wyników

Opinia o rozprawie doktorskiej

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Opinia o rozprawie doktorskiej"

Copied!
8
0
0

Pełen tekst

(1)

Prof. dr hab. inż. Zdzisław Chłopek Politec hnika Warszaw ska

Warszawa, 7 sierpnia 2018 r.

Opinia o rozprawie doktorskiej mgr inż. Moniki Andrych-Zalewskiej

pt. „Wpływ katalizatora wewnętrznego na emisję spalin w stanach pracy silnika o zapłonie samoczynnym odpowiadających jego użytkowaniu trakcyjnemu”,

wykonana na zlecenie Dziekana Wydziału Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej

Wstęp

Przedmiotem opinii jest rozprawa doktorska mgr inż. Moniki Andrych-Zalew- skiej pt. „Wpływ katalizatora wewnętrznego na emisję spalin w stanach pracy silnika o zapłonie samoczynnym odpowiadających jego użytkowaniu trakcyjnemu”, wyko- nana pod kierunkiem prof. dra hab. inż. Jacka Pielechy z Wydziału Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej z promotorem pomocniczym drem inż. Wojcie- chem Walkowiakiem z Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej.

Rozprawa doktorska mgr inż. Moniki Andrych-Zalewskiej została przygotowana w zakresie dyscypliny naukowej „Transport”.

Opiniowana praca ma objętość 144 stron, zapisanych czcionką Times New Ro- man o wielkości 12 punktów z odstępem 1 wiersza. Praca składa się z siedmiu rozdzia- łów i spisu cytowanej literatury. Na początku pracy umieszczono streszczenia w języku polskim i w języku angielskim oraz wykaz ważniejszych oznaczeń używanych w rozpra- wie.

Rozdział pierwszy stanowi wstęp. We wstępie uzasadniono podjęcie tematu rozprawy, wynikające z faktu, że o toksyczności spalin decydują procesy lokalne w ko- morze spalania, które odbywają się w warunkach dynamicznych.

W rozdziale drugim przeanalizowano problemy wpływu motoryzacji na zanie- czyszczenie środowiska zarówno naturalnego, jak i cywilizacyjnego. Z rozważań tych wynika m.in. wybór pojazdu do badań – samochodu osobowego kategorii ekologicz- nej ze względu na emisję zanieczyszczeń Euro 4.

W rozdziale trzecim podano informacje o możliwości zastosowania katalizato-

rów wewnętrznych w silnikach spalinowych. W rozdziale tym zawarto wnikliwą analizę

dotychczasowych wyników badań, a także systematyczne wiadomości nt. technologii

nakładania powłok katalitycznych w komorach spalania silników.

(2)

Rozdział czwarty zawiera cel i zakres pracy.

Celem pracy jest ocena skuteczności zmniejszania emisji zanieczyszczeń z sil- nika o zapłonie samoczynnym w dynamicznych stanach jego pracy, w szczególności w warunkach odpowiadających rzeczywistemu użytkowaniu samochodu, dzięki zasto- sowaniu katalizatora wewnętrznego.

Na podstawie postawionego celu pracy sformułowano dwie tezy pracy:

1. Zastosowanie katalizatora wewnętrznego powoduje wymierne zmiany emisji za- nieczyszczeń w dynamicznych stanach pracy silnika w warunkach odpowiadają- cych rzeczywistemu użytkowaniu silnika w samochodzie, zwłaszcza zmniejszenie emisji tlenku węgla i węglowodorów.

2. Istnieje możliwość poprawy skuteczności działania katalizatora wewnętrznego przez zmianę rozwiązań technicznych zarówno konstrukcyjnych, jak i dotyczących warunków pracy katalizatora.

W rozdziale przedstawiono przyjęte założenia, m.in. rodzaju katalizatora – – platyny i miejsca jego nałożenia – świecy żarowej. Formalnie zdefiniowano pojęcia dotyczące warunków rozruchu silnika.

Został przedstawiony zakres badań wykonanych w Instytucie Silników Spalino- wych i Transportu Politechniki Poznańskiej, obejmujący:

‒ badania rozruchu i nagrzewania się silnika,

‒ badania na hamowni dynamicznej (testy i symulacje rzeczywistych warunków eks- ploatacji),

‒ badania w rzeczywistych warunkach eksploatacji.

Został również przedstawiony szczegółowy plan badań.

W rozdziale piątym przedstawiono zastosowaną metodykę badań:

‒ przedmiot badań,

‒ obiekty badań,

‒ aparaturę badawczą,

‒ procedury badawcze,

‒ testy badawcze.

W rozdziale szóstym przedstawiono kompletne wyniki badań empirycznych i ich analizy zgodnie z planem badań. W rozdziale tym znajduje się również analiza niepewności wyników pomiarów. Rozważano także możliwości zwiększenia skuteczno- ści zaproponowanego rozwiązania.

Rozdział siódmy stanowi zakończenie, w którym zawarto oryginalne wnioski, sformułowane na podstawie wyników pracy. Wnioski zostały sklasyfikowane jako:

ogólne, szczegółowe, metodyczne, utylitarne a także perspektywiczne. Najważniejsze

wnioski ogólne dotyczą skuteczności zastosowania platynowego katalizatora we-

wnętrznego w warunkach dynamicznych pracy silnika w zakresie zmniejszenia emisji:

(3)

tlenku węgla, węglowodorów i dwutlenku węgla przy jednoczesnym zwiększeniu emi- sji tlenków azotu. Wnioski perspektywiczne zawierają informacje na temat możliwości kontynuowania i rozwoju prac w zakresie problemu postawionego w rozprawie.

Wnioski zawarte w zakończeniu pracy stanowią potwierdzenie prawdziwości tez postawionych w rozprawie.

W zakończeniu rozprawy zawarto spis cytowanego piśmiennictwa. Spis piś- miennictwa zawiera 123 pozycje, zarówno klasyczne, jak i najnowsze, reprezenta- tywne dla rozważanej problematyki, w tym 2 pozycje autorstwa i 11 współautorstwa Doktorantki.

Układ pracy uważam za właściwy dla rozpraw doktorskich. W pracy wyraźnie wyodrębniono elementy analizy stanu wiedzy na temat związany z rozprawą oraz ele- menty własnego wkładu Autorki w rozwiązanie postawionego sobie zadania nauko- wego.

Ocena merytoryczna rozprawy

Opiniowaną pracę oceniam bardzo wysoko zarówno ze względu na aspekt prak- tyczny, wynikający ze współczesnych potrzeb eksploatacji samochodowych silników spalinowych, jak i – przede wszystkim – ze względu na nowatorski i oryginalny sposób potraktowania rozpatrywanej tematyki. Uważam, że cele pracy zostały osiągnięte, a postawione tezy – udowodnione.

Na szczególne wyróżnienie, upoważniające mnie do takiej oceny rozprawy, za- sługują następujące elementy:

1. Uzasadnienie podjęcia tematu, wynikające nie tylko z przeprowadzonej analizy stanu wiedzy, ale – przede wszystkim – z własnych doświadczeń Doktorantki.

Zaproponowany temat rozprawy jest aktualny w związku z potrzebami eksploa- tacyjnymi silników spalinowych.

2. Ścisłe sformułowanie zadania badawczego: zdefiniowanie przedmiotu badań i celu rozprawy, wynikających z rozpoznania rozważanych problemów i doświadczenia zawodowego Autorki.

3. Umiejętność korzystania ze współczesnej literatury specjalistycznej oraz formuło- wania oryginalnych wniosków, co dowodzi naukowej i zawodowej dojrzałości Do- ktorantki.

4. Zastosowanie innowacyjnych metod w badaniach silników spalinowych.

5. Przyjęcie oryginalnego programu badań empirycznych zarówno w warunkach ha- mowni silnikowej i podwoziowej, jak i w warunkach rzeczywistej eksploatacji sa- mochodu.

6. Możliwość wykorzystania wyników rozprawy do celów praktycznych.

(4)

Spośród wyróżniających się elementów rozprawy pragnę zwrócić szczególną uwagę na następujące:

1. W wyniku rozeznania problemu naukowego Doktorantka sformułowała oryginalny wniosek, że o toksyczności spalin decydują procesy lokalne w komorze spalania, które odbywają się w warunkach dynamicznych, co uzasadnia zakres programu badań przyjętego w rozprawie.

2. Szczególnie wysoko oceniam wnioski sformułowane przez Kandydatkę na podsta- wie badań zależności między masą i liczbą cząstek stałych. Wnioski te mają nie tylko wartość poznawczą, ale i odegrały doniosłą rolę praktyczną, mianowicie sta- nowiły uzasadnienie przyjęcia w programie koncepcji badań liczby cząstek stałych, a nie ich masy, co umożliwiło realizację programu badań w stanach dynamicznych, w których – jak wiadomo – badania masy cząstek stałych odbywają tylko meto- dami pośrednimi, a uzyskane wyniki mogą niekiedy wzbudzać wątpliwości.

3. Wysoko oceniam sformalizowanie przez Doktorantkę rozpatrywanych dynamicz- nych stanów pracy silnika, obejmujących zarówno warunki eksploatacyjne (w pos- taci rozruchu silnika zimnego i nagrzanego), jak i odpowiadające rzeczywistemu użytkowaniu silnika w samochodzie (w warunkach symulujących rzeczywiste wa- runki pracy silnika oraz w czasie rzeczywistego użytkowania silnika w pojeździe).

4. Osobnym tematem są badania empiryczne wykonane w ramach realizacji roz- prawy. Program badań jest tak rozbudowany i kompletny, z zastosowaniem naj- nowszej aparatury i procedur badawczych – na najwyższym poziomie światowym, że znacznie przekracza to wymagania i oczekiwania stawiane przed rozprawami doktorskimi. Jestem pod wielkim wrażeniem, jeśli chodzi o zakres, poziom i profe- sjonalizm badań empirycznych.

5. Bardzo wysoko oceniam przedstawioną w pracy analizę niepewności pomiaro- wych, przeprowadzoną w sposób profesjonalny, ale z wyraźnie praktycznym ukie- runkowaniem na uzyskane wyniki badań. Na podkreślenie zasługuje zachowanie przez Doktorantkę formalnych wymagań na wysokim poziomie w odniesieniu do terminologii stosowanej w teorii procesów stochastycznych i w statystyce.

6. Rozbudowane i usystematyzowane rozważania nt. możliwości zwiększenia skutecz-

ności działania katalizatora platynowego naniesionego na świecę żarową przez

zmianę rozwiązań technicznych zarówno konstrukcyjnych, jak i dotyczących wa-

runków pracy katalizatora wskazują na dojrzałaść naukowo-badawczą Doktorantki

i jej wyobraźnię. Dodatkowo zaproponowane rozwiązania, potwierdzające ich ce-

lowość, zostały uzasadnione wynikami wstępnych badań.

(5)

Mam również nieliczne krytyczne uwagi, niekiedy o charakterze dyskusyjnym a także zapytania w sprawach nie do końca dla mnie jasnych.

1. Uważam, że wyjaśnienie pojęć całkowitości i zupełności spalania na stronach 8 i 9 jest błędne.

2. Niejasne jest określenie: „faza przygotowania mieszaniny palnej” – strona 35. Wy- daje się, że faza ta powinna obejmować, jeśli ma poprzedzać fazę przedpło- mienną: rozpylanie i rozpad kropel paliwa, parowanie paliwa, dyfuzję par paliwa do otaczającego środowiska i tworzenie mieszaniny o składzie zbliżonym lokalnie do stechiometrycznego. W tej fazie udział katalizatora wewnętrznego powinien być niewielki, gdyż jego działanie ma jednak charakter heterogeniczny (na granicy faz). Zjawisko krakowania zachodzi natomiast w obszarach o lokalnie bardzo znacz- nym niedoborze tlenu.

3. Wymaga wyjaśnienia, dlaczego w badaniach rozruchu przyjęto czas 1800 s.

4. Na stronie 44 jest użyty termin stanów nieustalonych. W rzeczywistości problem jest aktualny dla szerszej kategorii procesów, mianowicie stanów dynamicznych.

5. Brakuje mi w pracy uzasadnienia przyjętej charakterystyki zastosowanych filtrów dolnoprzepustowych, użytych do przetwarzania wyników badań empirycznych zarejestrowanych w dziedzinie czasu. Ponieważ częstotliwość próbkowania sygna- łów wynosiła 10 Hz, a rozdzielczość kwantowania sygnałów prawdopodobnie była duża, spowodowało to w pewnych wypadkach wyraźnie widoczny udział szumów o dużej częstotliwości, co – przy znacznych wartościach pochodnych względem czasu sygnału – może prowadzić niekiedy do nie uzasadnionego wyniku przetwa- rzania sygnałów – np. rysunek 6.59.

6. Niejasne są dla mnie interetacje linii na wykresach na rysunkach 6.104 i 6.105.

Mimo powyższych uwag pracę oceniam pod względem merytorycznym bardzo wysoko.

Ocena formalna rozprawy

Bardzo wysoko oceniam stronę formalną rozprawy. Autorka z godną podkreśle- nia skrupulatnością dba o ścisłość wyrażania myśli. W pracy jest konsekwentnie stoso- wane przemyślane nazewnictwo specjalistyczne, dotyczące różnych obszarów wiedzy, w tym: mechaniki, transportu, budowy i eksploatacji maszyn, chemii oraz matematyki (m.in. procesów stochastycznych i statystyki matematycznej).

Nieliczne ważniejsze uwagi natury formalnej są przedstawione poniżej.

1. Kilkakrotnie w pracy są używane terminy pochodzące od czasownika „określać”

w sensie :”wyznaczać” lub „badać”, zaś termin „określenie” oznacza prawie to

(6)

samo, co definiowanie, ale bez konieczności spełnienie wszystkich formalnych wymagań.

2. Bardzo rzadko, ale zdarza się, używanie nazw wielkości fizycznych w liczbie mno- giej zamiast w liczbie pojedynczej, np. „prędkości obrotowe”.

3. Niekiedy pojawiają się w pracy terminy o charakterze żargonowym, np. „osiągi”, czy „flota” (w odniesieniu do obiektów innych niż jednostki pływające).

4. Błędem jest „pomiar tlenku węgla” (w streszczeniu) – mierzyć można tylko wiel- kości fizyczne.

5. Zapis „w laboratorium ≈ 23 ºC” jest nie uprawniony.

6. Niespójne są opisy osi wykresów: z użyciem symboli i z tekstem, dodatkowo błędnie, bo jest to wypowiedzenie, więc powinno być rozpoczynane wielką li- terą. Niekiedy jest brak opisu osi (np. rysunek 1.1).

7. Nie jest znany termin „efektywność procesowa spalania” (strona 9).

8. Nie ma pojęcia udziału gazów – udział może być tylko wielkości fizycznych.

9. „87% pojazdów” jest formą potoczną – udział może być tylko w odniesieniu do wielkości. Zatem powinno być „87% liczby pojazdów”.

10. „Przeciętna emisja …” jest terminem potocznym.

11. „Energia zawarta w paliwie” i „energia paliwa” to sformułowania potoczne.

12. Stosunek Pt:Rh jest sformułowaniem żargonowym.

13. Wyjaśnienia wymaga, co to są „konwencjonalne katalizatory samochodowe”

(strona 22).

14. Doktorantka ustrzegła się nagannego stosowania w tekście symboli chemicznych zamiast – prawidłowo – nazw, ale dwa razy to się przydarzyło: CO i ZrO

2

.

15. Względną zmianę oznacza się tradycyjnie – δ, zaś oznaczenie Δ jest przeznaczona dla przyrostu (rysunek 3.21).

16. Nie powinno się stosować do wielkości skalarnych terminu „prędkość” – jest szybkość spalania, a nie prędkość spalania (strona 35).

17. Niekiedy pojawiają się błędy w zapisie symboli jednastek miar, np. „Nm” zamiast – prawidłowo – „N∙m” – strona 42. Brak jest również w pracy konsekwentnego stosowania układu SI, oprócz uzasadnionych odstępstw, np. km/h. Niekiedy w tekście jest „w g/s”, a na innej stronie „w gramach na sekundę” (prawidłowo).

18. W tabeli 5.8 powinno być „sumaryczne względne zwiększenie wysokości”.

19. Żargonowym terminem jest „stężenie sumy węglowodorów”, bo nie może być

sumy węglowodorów – powinno być „stężenie węglowodorów”.

(7)

20. W podpisie do rysunku 6.123 brakuje słowa „odpowiadająca” między słowami:

„jej” i „dystrybuanta”.

21. Za małe są opisy w tabeli 7.1.

Przykładowe uchybienia formalne, na które zwróciłem uwagę, nie zmieniają faktu, że jest to pod względem formalnym jedna z najlepszych prac, jakie recenzowa- łem.

Nieliczne krytyczne uwagi dotyczące strony formalnej pracy nie mają wpływu się na jej wysoką jakość merytoryczną.

Podsumowanie oceny rozprawy

W podsumowaniu oceny rozprawy uważam, że opiniowana praca w pełni odpo- wiada wymaganiom stawianym rozprawom doktorskim ze względu na wysoki poziom merytoryczny oraz osiągnięcia utylitarne w zakresie rozpatrywanych problemów. Praca stanowi dobry przykład zastosowania nowoczesnych metod naukowych, zarówno teo- retycznych, jak i – szczególnie – empirycznych, do rozwiązywania zadań dyscypliny na- ukowej „Transport”.

Opiniowaną rozprawę doktorską oceniam bardzo wysoko.

Konkluzja

W związku z pozytywną oceną rozprawy doktorskiej mgr inż. Moniki Andrych- Zalewskiej pt. „Wpływ katalizatora wewnętrznego na emisję spalin w stanach pracy silnika o zapłonie samoczynnym odpowiadających jego użytkowaniu trakcyjnemu”, uważam, że opiniowana rozprawa stanowi oryginalne rozwiązanie problemu nau- kowego oraz wykazuje ogólną wiedzę teoretyczną i praktyczną Kandydatki w dys- cyplinie naukowej „Transport” w specjalności naukowej „Techniczne środki trans- portu”, a także dowodzi umiejętności samodzielnego prowadzenia przez Nią pracy naukowej, wobec czego opiniowana praca spełnia wymagania stawiane rozprawom doktorskim zgodnie z prawem obowiązującym w Rzeczpospolitej Polskiej. Upoważ- nia mnie to do postawienia wniosku o dopuszczenie mgr inż. Moniki Andrych-Zalew- skiej do publicznej obrony rozprawy doktorskiej.

Jednocześnie wnioskuję – w wypadku pozytywnego wyniku obrony doktor-

skiej – o wyróżnienie rozprawy. Uzasadnieniem wniosku jest nowatorskie potrakto-

wanie przez Doktorantkę problemu naukowego wpływu katalizatora wewnętrznego

na emisję spalin w stanach dynamicznych silnika, odpowiadających warunkom jego

użytkowania trakcyjnego, w odróżnieniu od dotychczasowych prac dotyczących

głównie stanów statycznych. Postawione zadania naukowe zostały kompleksowo

zrealizowane z zastosowaniem współczesnych metod naukowych zarówno w bada-

(8)

niach empirycznych – szczególnie rozbudowanych i profesjonalnych, jak i w orygi-

nalnych badaniach teoretycznych. Na szczególną uwagę zasługuje bardzo wysoki po-

ziom merytoryczny rozprawy oraz niezwykła dbałość Doktorantki o ścisłość wyraża-

nia myśli i kulturę języka polskiego, w tym również technicznego języka polskiego.

Cytaty

Powiązane dokumenty

Rysunek 3 przedstawia wzorcowy profil czasowy ciśnienia paliwa wtryskiwanego do komory spalania silnika, gdzie: p s – ciśnienie maksymalne, p o – ciśnienie otwarcia wtryskiwacza,

W artykule opisano wyniki badań dotyczące emisji limitowanych składników spalin z jednocylindrowego, badawczego silnika firmy AVL serii 5402 zasilanego mieszaninami

Strumień natężenia przepływu spalin przez turbinę przy danych wartościach współczynnika nadmiaru powietrza λ oraz jego wydatku A jest opisany poniżej

o przedmiocie prowadzonego w eseju lub pracy naukowej wywodu, gdy jest - pisz^c j?zykiem autorki rozprawy - doswiadczana przez podmiot i gdy to doswiadczenie, chocby cz?sciowo

Wygenerowanie siatki numerycznej i wykonanie obli- czeń przepływu powietrza jest etapem przygotowawczym do przeprowadzenia kompletnej symulacji numerycznej procesów spalania w

Badania lotniczych silników spalinowych zazwyczaj ograniczają się tylko do standardowych procedur certyfikacyjnych, brak jest natomiast wnikliwych badań poznawczych,

Wpływ infrastruktury drogowej na emisję spalin z pojazdów 93 Masa wyemitowanych tlenków azotu podczas przejazdu obwodnicą jest większa o 111% w stosunku do przejazdu

Doktorant w swej pracy zrealizował postawiony cel, opracowując metodykę oceny wpływu planowanej inwestycji drogowej na emisję gazowych szkodliwych składników spalin