|
|
Aerodynamic design of transonic UAV glider
Kóňa, Marián ; Pejchar, Jan (referee) ; Zikmund, Pavel (advisor)
This master thesis is focused on aerodynamic design of transonic glider, which is assigned for following an airliner at cruising regime of flight. Main goal of the thesis is to determine basic geometrical design of airplane with respect to Whitcomb aera rule, mass analysis and drag polar. Weight analysis includes determining center of gravity according to longitudinal static stability margin. The drag polar of the airplane is determine for cruising regime of flight, that means the regime of following an airliner.
|
|
|
New Approaches in Numerical Aeroelasticity Applied in Aerodynamic Optimization of Elastic Wing
Navrátil, Jan ; Slavík, Svatomír (referee) ; Komárek,, Martin (referee) ; Hlinka, Jiří (advisor)
Aeroelasticita je nezbytná vědní disciplína zahrnuta do návrhu letounů. Zaměřuje se na předpovídání jevů, které vznikají vlivem interakce aerodynamických, elastických a setrvačných sil. Tyto jevy často vedou ke katastrofickým následkům, proto musí být prokázáno, že nevzniknou v rozsahu rychlostí ohraničujících letovou obálku. Aplikace moderních materiálů při konstrukci draku, spolu se snahou navrhnout aerodynamicky efektivní tvar křídel, vede ke zvyšování poddajnosti letounů. To má za následek změnu aerodynamických vlastností a také k výraznějšímu vliv na aeroelastické jevy, které mohou být vyvolány snadněji vlivem pohybů tuhého tělesa než v případě tužších konstrukcí. Aeroelastické jevy mohou vznikat v širokém rozsahu rychlostí zahrnujícím i transsonickou oblast. V této oblasti je ovlivněna zejména rychlost, při níž dochází k třepetání, a to vlivem nelineárních jevů v proudu. Běžné nástroje, které jsou založeny na lineárních teoriích, nejsou schopny tyto nelineární jevy popsat. Cílem práce je proto navrhnout, implementovat a otestovat nástroj pro výpočetní (numerickou) simulaci aeroelasticity. Nástroj má využívat řešič proudového pole, který je schopen předpovědět nelineární jevy. V práci je kladen důraz na simulaci statické aeroelasticity. V práci jsou popsány metody, které je nutno zahrnout do numerické simulace statické aeroelasticity. Dále je popsán vlastní nástroj a je provedeno zhodnocení konvergence statických aeroelastických výpočtů. Funkčnost nástroje byla ověřena na příkladech, kdy byly použity různé aerodynamické a strukturální modely. Nástroj byl také aplikován při aerodynamické tvarové optimalizaci poddajného křídla. Výsledky optimalizace a její výpočetní náročnost byly porovnány s případem optimalizace tuhého křídla. Na závěr je v práci prezentován příspěvek autora do výzkumu zaměřeného na zhodnocení vlivu časové synchronizace mezi CFD a CSM řešiči. Použitý testovací případ je transsonické obtékání křídla na začátku třepetání (flutteru). Výsledky byly srovnány s experimentálními daty poskytnutými NASA.
|
|
|
Investigation of Transonic Flow through Linear Cascade with Single Blade Incidence Angle Offset
Fürst, J. ; Musil, Josef ; Šimurda, David
The contribution deals with numerical and experimental investigation of the effect of incidence angle offset in a two-dimensional section of a flat linear blade cascade in a high-speed wind tunnel. The aim of the work is to complement ongoing research of quasi-stationary approximation of aerodynamic flutter by examination of setups leading to transonic flow regimes. The numerical simulations were realized by finite-volume, in-house code developed on top of the open-source software package OpenFOAM. The experiments were conducted in correspondence with the setting of numerical simulations. The comparison of experimental and numerical data is presented on the isentropic Mach number distributions at various locations in the blade cascade. The description of transonic flow structures in the vicinity of blades is also provided.
|
|
|
New Approaches in Numerical Aeroelasticity Applied in Aerodynamic Optimization of Elastic Wing
Navrátil, Jan ; Slavík, Svatomír (referee) ; Komárek,, Martin (referee) ; Hlinka, Jiří (advisor)
Aeroelasticita je nezbytná vědní disciplína zahrnuta do návrhu letounů. Zaměřuje se na předpovídání jevů, které vznikají vlivem interakce aerodynamických, elastických a setrvačných sil. Tyto jevy často vedou ke katastrofickým následkům, proto musí být prokázáno, že nevzniknou v rozsahu rychlostí ohraničujících letovou obálku. Aplikace moderních materiálů při konstrukci draku, spolu se snahou navrhnout aerodynamicky efektivní tvar křídel, vede ke zvyšování poddajnosti letounů. To má za následek změnu aerodynamických vlastností a také k výraznějšímu vliv na aeroelastické jevy, které mohou být vyvolány snadněji vlivem pohybů tuhého tělesa než v případě tužších konstrukcí. Aeroelastické jevy mohou vznikat v širokém rozsahu rychlostí zahrnujícím i transsonickou oblast. V této oblasti je ovlivněna zejména rychlost, při níž dochází k třepetání, a to vlivem nelineárních jevů v proudu. Běžné nástroje, které jsou založeny na lineárních teoriích, nejsou schopny tyto nelineární jevy popsat. Cílem práce je proto navrhnout, implementovat a otestovat nástroj pro výpočetní (numerickou) simulaci aeroelasticity. Nástroj má využívat řešič proudového pole, který je schopen předpovědět nelineární jevy. V práci je kladen důraz na simulaci statické aeroelasticity. V práci jsou popsány metody, které je nutno zahrnout do numerické simulace statické aeroelasticity. Dále je popsán vlastní nástroj a je provedeno zhodnocení konvergence statických aeroelastických výpočtů. Funkčnost nástroje byla ověřena na příkladech, kdy byly použity různé aerodynamické a strukturální modely. Nástroj byl také aplikován při aerodynamické tvarové optimalizaci poddajného křídla. Výsledky optimalizace a její výpočetní náročnost byly porovnány s případem optimalizace tuhého křídla. Na závěr je v práci prezentován příspěvek autora do výzkumu zaměřeného na zhodnocení vlivu časové synchronizace mezi CFD a CSM řešiči. Použitý testovací případ je transsonické obtékání křídla na začátku třepetání (flutteru). Výsledky byly srovnány s experimentálními daty poskytnutými NASA.
|
|
|
Aerodynamic design of transonic UAV glider
Kóňa, Marián ; Pejchar, Jan (referee) ; Zikmund, Pavel (advisor)
This master thesis is focused on aerodynamic design of transonic glider, which is assigned for following an airliner at cruising regime of flight. Main goal of the thesis is to determine basic geometrical design of airplane with respect to Whitcomb aera rule, mass analysis and drag polar. Weight analysis includes determining center of gravity according to longitudinal static stability margin. The drag polar of the airplane is determine for cruising regime of flight, that means the regime of following an airliner.
|
|
| |
guest ::
