Original title: Analýza aerodynamických vlastností a jejich vliv na vozidlo Formule Student
Translated title: Analysis of Aerodynamic Performance and Its Impact on Formula Student Car
Authors: Derka, David ; Koňas, Petr (referee) ; Štefan, David (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
Tato práce navrhuje kvantitativní metodiku pro vyhodnocení vlivu aerodynamických sil na jízdní vlastnosti vozu Formule Student a přínos aerodynamického paketu v dynamických disciplínách akcelerace, skidpad a autocross. Metodika je uplatněna na vozidle Dragon E6 týmu TU Brno Racing. V Ansys Fluent byl vytvořen opakovatelný postup vnější aerodynamiky (RANS, model k- SST) s automatizovanou přípravou geometrie v programu Ansys SpaceClaim a dávkovým zpracováním na výpočetním clusteru. Aerodynamické mapy závislé na jízdní výšce byly zapojeny do kvázistacionárního modelu času na kolo v prostředí MATLAB/Simulink. Oproti konstantním aerodynamickým koeficientům se simulované časy na Formula Student Czech Republic 2025 přiblížily měření u akcelerace a autocrossu; u skidpadu zůstávají velké odchylky. Byl navržen tabulkový nástroj pro odhad bodů podle pravidel Formula Student Germany 2025 ze simulovaných časů a historických nejlepších výsledků vybraných soutěží. CFD postup je podpořen experimentálními daty z Dragon E4. Výstupem je integrovaný postup pro porovnávání variant aerodynamického paketu během vývoje vozu. This thesis presents a quantitative methodology for evaluating the effect of aerodynamic forces on the driving characteristics of a Formula Student car and on the overall benefit of the aerodynamic package in the dynamic events of acceleration, skidpad, and autocross. The methodology is applied to the TU Brno Racing Dragon E6 vehicle. A reproducible external-aerodynamics CFD workflow was developed in Ansys Fluent (RANS, k- SST model) with automated geometry preparation in Ansys SpaceClaim and batch processing on a high-performance computing cluster. Ride-height-dependent aerodynamic maps were coupled to a quasi-steady lap-time model in MATLAB/Simulink. Compared with constant aerodynamic coefficients, simulated times at Formula Student Czech Republic 2025 moved closer to measurements for acceleration and autocross; large discrepancies remain for skidpad. A spreadsheet tool for estimating competition points according to the Formula Student Germany 2025 rules was developed from simulated times and historical best results from selected events. The CFD workflow is supported by experimental data from Dragon E4. The outcome is an integrated workflow for comparing aerodynamic package variants during vehicle development.
Keywords: aerodynamika; automatizace CFD postupu; CFD; Formule Student; model času na kolo; Simulink; aerodynamics; CFD; CFD workflow automation; Formula Student; lap-time model; Simulink

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/257005

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-774035


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses