|
|
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.
|
|
|
Design of flight test laboratory for ballistic recovery systems testing
Chadima, Bedřich ; Pejchar, Jan (referee) ; Popela, Robert (advisor)
This thesis is focussed on designing of the air drop labradory for testing the balistic recovery systems. The first part of the thesis describes balistic recovery systems, their parts as well as methods of testing this devices. In the second charter there is a description of older vision of a testing device and simple test with the electronics of the testing device. The next step is designing of the new koncept of testing device and the structure analysis of the frame. The product of the thesis is a modular automated testing device, which is able to test balistic recovery systems for aicrafts with the weights between 230 and 1700 kilograms.
|
|
|
Parametric study of casing treatment for turbine blade in aero engine application
Kníř, Jakub ; Popela, Robert (referee) ; Karampelas, Stavros (advisor)
Tato diplomová práce otevírá otázku možnosti zlepšení vlastností kompresoru za pomoci numerické simulace proudění. Hlavním cílem je zvýšení operačního rozsahu na jednom stupni axiálního kompresoru s využitím zařízení pro pasivní kontrolu proudu umístěných ve skříni kompresoru. Prvně bylo prověřeno chování víru ve štěrbině mezi lopatkou a skříní následně celkové charakteristiky původního rotoru. Při snižování hmotnostního průtoku simulace odhalila zvýšený vliv koncového výru na hlavní proud. Navíc byl největší koncový vír v režimu blízkém odtrhávání proudění. Z tohoto důvodu byly pro kontrolu koncového víru navrženy čtyři verze drážkování implementováním sinusové úpravy geometrie. Tři ze čtyř testovaných verzí ukázaly možnost výrazného zvýšení rozsahu stabilního proudění. Nicméně prodlužení operačního rozsahu mělo za následek snížení celkové účinnosti. Na konec této práce jsou navrženy doporučení pro další výzkum.
|
|
|
Aerodynamic analysis of morphing geometry application to sailplane winglet design
Malinowski, Matěj ; Jebáček, Ivo (referee) ; Popela, Robert (advisor)
Diplomová práce se zabývá aerodynamickou analýzou a optimalizací wingletu kluzáku. Winglet je uvažován s možností změny tvaru v průběhu letu a optimalizační proces je zaměřen na odhalení optimálních tvarů v odlišných letových režimech. První část práce popisuje současné snahy v oblasti návrhu a vývoje wingletů s měnitelnou geometrií. Druhá část je zaměřena na popis funkce wingletu, následována třetí částí, která popisuje optimalizační metody, které mohou být použity během optimalizace. Další částí práce je popis letadla vybaveného wingletem, který byl vybrán pro optimalizaci. Tato část je následována požadavky stavebního předpisu kategorie letadla, které bylo vybráno. Následuje model typického letu tohoto letadla. Zbytek práce je organizován dle procesu hledání optimálních tvarů wingletu. Popis tvorby CAD modelu je následován popisem tvorby CFD modelu a popisem přípravy CDF simulací. V předposlední kapitole jsou odhaleny detaily optimalizačního procesu. Závěrečná část práce obsahuje vyhodnocení výsledků optimalizačního procesu.
|
|
|
Analysis of rear wing elements for Formula student
Kaspar, Štěpán ; Hájek, Tomáš (referee) ; Popela, Robert (advisor)
Main objective of this bachelor thesis is to perform analysis of rear wing of the Formula student car and based on these information create design of new wing. The beginning of the thesis deals with Formula student competition rules, usage of rear wing in motorsport with main aim within this competition. Analysis and following optimization based on response surface methodology using CFD simulations in Ansys Fluent software, for which was performed calibration of computational model and mesh independence study.
|
|
|
Optimized design of turbine engine intake
Kubo, Michal ; Matějů, Jiří (referee) ; Popela, Robert (advisor)
This master thesis deals with design of a subsonic intake which is used to supply small jet engine integrate into the fuselage of agile small unmanned aerial vehicle (UAV). Some kinds of these intakes are listed in order to inspire and introduce future designers into this part of jet plane design. This thesis contains a small amount of theory about compressible flow, and necessary knowledge which are important to know before the very first attempt to design an intake. Two models were designed in order to prove that the theory listed in this thesis is useful and can be used as a guide in design process of subsonic intakes. Both designs have the same layout. S-duct design with one intake placed on the belly of fuselage was chosen. After CFD analysis of first model it was found that there are huge area with separated flow and vortex. Separated flow leads to big total pressure loss and pressure distortion. While designing the second model the emphasis was to avoid this vortex and improve flow conditions. This optimization was success and the second design have smaller pressure loss in compare to the first design. The difference is more than 50% at fly speed M=0,8.
|
|
|
Qualification test of heat switch for Martian conditions
Mašek, Jakub ; Horák, Marek (referee) ; Popela, Robert (advisor)
Diplomová práce se zabývá studiem projektu tepelného spínače a dosažených výsledků. Zaměřuje se především na vývoj zařízení pro zkoušení tepelného spínače v podmínkách odpovídající prostředí planety Marsu. První část práce se zabývá především popisem vývoje zkušební komory určené pro simulaci extrémních podmínek, tj. nízkého tlaku a teplot, od předběžného návrhu až po konečnou podobu komory, která bude použita pro předepsané zkoušky. Práce popisuje také důvody úprav některých částí komory a uvádí návrhy řešení nepředvídaných událostí, které vznikly v průběhu testů. Cílem druhé části práce je návrh kampaně pro zkoušení tepelného spínače od úvodních zkoušek ověření základní funkčnosti komory, přes ověření vlastností a nastavení všech systémů měřícího zařízení, až po zkoušky na prvních vzorcích a závěrečném kvalifikačním modelu tepelného spínače. Dále se práce zaměřuje na postup vyhodnocení naměřených dat a jevů, které jej ovlivňují. Kalibrační zkoušky zařízení, systémů a postupu vyhodnocení naměřených dat, které byly provedeny na speciálně navržených náhradních vzorcích, jsou téměř u konce. Jakmile budou výsledky schváleny, zkušební komora i navržené postupy měření budou připraveny pro požadované zkoušení vzorků tepelného spínače.
|
|
|
Aerodynamic design and analysis of "Twin Shark" glider
Krmela, Luděk ; Kouřil, Martin (referee) ; Popela, Robert (advisor)
The thesis contains determination of real aerodynamics characteristics of PW09-135 flap airfoil with help of calibration method via CFD, followed by accomplishment of CFD analysis of parts and the whole Twin Shark glider. Detailed research and optimization was made to flow field quality of fuselage and wing fuselage junction. On the basis of CFD solution was determine a stability control, static margin and angle of attack of a horizontal stabilizer. The thesis concludes an evaluation of results applicability in praxis.
|
guest ::
