|
|
Ultra lightweight structural design concept of a lunar habitat
Mazáč, Petr ; Popela, Robert (referee) ; Jebáček, Ivo (advisor)
This master’s thesis deals with ultra lightweight structural design concept of a lunar habitat. The beginning of the thesis is focused on basic properties of the Moon and different concept designs of lunar habitats and bases. Afterwards the main concept is introduced with defined loads followed by application of loads on the construction and design of main parts of the construction, especially design of an inflatable beam. Thesis is ended by manufacturing technology of an inflatable beam and design concept of main structural nodes.
|
|
|
Condition Simulation in Vehicle Aerodynamics Computation
Čavoj, Ondřej ; Sloupenský, Zdeněk (referee) ; Popela, Robert (referee) ; Píštěk, Václav (advisor)
Several types of discrepancies have been examined between CFD simulations, wind tunnel measurements and real world conditions. The results of different wheel rotation methods show that while stationary approaches can often substitute real unsteady wheel rotation, they can also be very sensitive to the exact angular positioning of wheel rims. Using both measured and computed flow fields, the lower part of wheel wake was identified as a key area, showing differences between rotation methods and sources of simulation errors in general. It was also shown that the level of detail in tyre geometry and its deformation near contact patch do not have a large impact on accuracy. Due to the absence of tyre rotation, the tyre sidewall was identified as an important place of flow separation with large effect on flow field and forces. Angle of attack study confirmed that assessing purely straight-line drag causes its under prediction compared to real-world values. This judgement would however benefit from obtaining data in more adverse conditions compared to those currently available. Finally, tyre radial expansion was investigated, causing a drop in drag with increasing vehicle velocity and altering the flow around the rear bodywork. Ignoring this effect can therefore negatively influence the aerodynamic development of a vehicle.
|
|
|
Aerodynamic analysis of the Aircar 5.0 flying car prototype
Jánošík, Tomáš ; Jebáček, Ivo (referee) ; Popela, Robert (advisor)
This thesis focuses on CFD analysis of the Aircar 5.0 flying car prototype. The theoretical part covers basic information about the connection between the aerodynamics of airplanes and cars as well as cars themselves. The computational part begins with the calibration of the mathematical model, continues with the CFD simulations, which have the role to determine basic aerodynamic characteristics of the Aircar in vehicle mode. There are several configurations tested to find out their influence on aerodynamic stability and their advantages and disadvantages are summed up in the conclusion chapter.
|
|
|
Design of aerodynamic wings of Formula Student / SAE
Fryšták, Lukáš ; Lajza, Ondřej (referee) ; Popela, Robert (advisor)
The objective of this thesis is design of aerodynamic wings for Formula Student/SAE car. Firstly, Formula Student is introduced and regulations concerning aerodynamic devices are discussed. Design of two-element inverted wing is described and this two dimensional airfoil section is analyzed in CFD. Forces acting on a moving vehicle are analyzed and effect of aerodynamic loads on vehicle dynamics is considered.
|
|
|
Noise reduction oriented optimization of UAV propellers
Ecler, Matěj ; Matějů, Jiří (referee) ; Popela, Robert (advisor)
This diploma thesis deals with optimization of propellers with the aim to reduce their noise level. Based on the measurement of noise level of serial propellers, major propeller noise sources were evaluated. Subsequent 2D simulations of the flow on the individual profiles along the propeller span revealed the locations of separation bubbles, which were identified as a potential source of the noise. Based on these findings, propellers were equipped with turbulator trips of various dimensions and their effect on the noise level and efficiency of the propellers was experimentally verified. The results did not show contribution of turbulator trips to noise reduction or efficiency.
|
|
| |
|
| |
|
|
Formula SAE aerodynamic optimization
Fryšták, Lukáš ; Lajza, Ondřej (referee) ; Popela, Robert (advisor)
Tato práce se zabývá měřením aerodynamických charakteristik modelu závodního vozu Formula SAE v aerodynamickém tunelu, v měřítku 1:4. V první části je představen projekt Formula SAE a popsána role aerodynamiky v rámci této soutěže. Následuje přehled teoretického pozadí, které je relevantní k provedenému experimentu. Ve druhé části práce je popsán samotný experiment a prezentovány jeho výsledky. Součástí je návrh, výroba a kalibrace šestikomponentní tenzometrické váhy pro měření aerodynamického zatížení. Testy v aerodynamickém tunelu byly provedeny ve čtyřech konfiguracích, aby bylo možné určit vliv přítlačných křídel a podlahy s difuzorem na výsledné aerodynamické charakteristiky vozu.
|
|
|
Optimization of single slotted flap
Dvořák, Petr ; Šošovička, Róbert (referee) ; Popela, Robert (advisor)
The main objective of this diploma thesis is to optimize the high lift device on the wing of the Phoenix Air U-15 ultralight aircraft, so that it complies with the UL-2 regulation regarding the stalling speed – 65 KPH. This is fulfilled by optimization of the slotted flap position. Methods used include the Response Surface Method and the Computational Fluid Dynamics approach – namely Ansys Fluent v6 software package. Furthermore, the paper deals with take-off flap optimization and construction of the flap deflection mechanism.
|
|
|
Numerical Study Of Pulsating Jet At Moderately Small Reynolds Numbers
Dolinský, Jiří ; Doupník, Petr (referee) ; Popela, Robert (advisor)
Tato numerická studie je zaměřená na axisymetrickou pulzní trysku při zachování relativně nízkých Reynoldsových čísel a její fyzikální podstatu, která dosud nebyla zcela vysvětlena. Hlavním cílem práce bylo prozkoumat a zhodnotit vliv přidání periodického komponentu rychlosti ke stacionární složce rychlosti. Nejdříve byl řešen stacionární případ, poté byla do simulace přidána pulzace a byla vytvořena nestacionární simulace. Numerické řešení stacionárního případu bylo ověřeno pomocí asymptotického řešení, které předložil Hermann Schlichting [44]. Přesnost tohoto analytické řešení byla opravena na základě experimentálních poznatků Andradeho a Tsiena [1]. Pomocí této korekce je zmenšena oblast singularity řešení v blízkosti počátku proudění. Z matematického pohledu se v podstatě jedná korekcí prvního řádu, což bylo dokázáno Revueltou a spol [36]. Samotné analytické řešení bylo vytvořeno v MATLABu zatímco pro numerické řešení byl použit software Ansys Fluent. Při numerické simulaci byly Navier-Stokesovi rovnice integrovány ve své plné formě za pomoci algoritmu založeném na tzv. rovnici korekce tlaku. Pulzační tryska byla poté řešena pro různé parametry tak, aby bylo možné zhodnotit vliv jednotlivých parametrů na evoluci takto modulovaného proudu. Nakonec byla posouzena možná aplikace pulzních trysek v průmyslu s ohledem na možnost snížení emisí v průběhu spalovacího procesu.
|
guest ::
