|
|
Experimental validation of active flow control concept for automotive applications
Sobotka, Vojtěch ; Jebáček, Ivo (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
This master's thesis contains complex design of active flow control system installed on Škoda Roomster passenger car following previous research done by BUT and TUB on Volkswagen UP! passenger car. There are three main parts of the design found in this thesis - spoiler design, hinge design and blowing system design. In each of these parts the design is described in detail and necessary drawings are then found in thesis appendices. For purposes of blowing system design part system testing was performed. The test results are found in that part. The thesis also contains complex description of system assembly and installation on car.
|
|
|
Analýza konceptu aktivního řízení proudu na náběžné hraně křídla
Mahdal, Vít ; Zikmund, Pavel (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá ověřením konceptu náhrady běžně používané vztlakové mechanizace systémem vyfukování proudu na náběžné hraně profilu. Ověření je prováděno pomocí CFD nástrojů, s využitím Reynoldsovy metody časového středování Navier-Stokesových rovnic (RANS). V úvodu práce jsou uvedeny druhy vztlakové mechanizace a jejich princip. V následujících kapitolách je popsáno a zdůvodněno nastavení řešiče a jeho ověření pomocí kalibrační úlohy. Koncept aktivního řízení proudu je zkoumán na profilu LS(1)-0413, pro 5 různých pozic vyfukování, dvě různé tloušťky štěrbiny (h/c= 0,0025 a 0,005) a dvě rychlosti vyfukování (v_Jv_=2,22 a 4,44). V závěru práce jsou objasněny fyzikální děje odehrávající se ve zkoumané oblasti a zhodnoceny jednotlivé případy vyfukování Nejlepší z nich jsou následně porovnány s Fowlerovou a štěrbinou klapkou při Re 2,2 mil.
|
|
|
Numerical analysis of bio-mimetic concept for active flow control on wing surface
Čermák, Jakub ; Navrátil, Jan (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
In this paper optimization on airfoil equipped with upper-side elastic flap is carried out. The optimization process is done by using of URANS CFD method. In first chapters the history of development of wing with movable flaps is briefly described. The paper continues with description and motivation on choice of computational method. Geometry and mesh generation is briefly explained. Verification and validation of computational method is also presented. The actual case study is focused on airfoil LS(1)-0417mod equipped with 20%, 30% and 40% long rigid flap on various angles of attack. The aerodynamic performance of each case is discussed together with the flow-field analysis. The non-linear structural analysis using FEM software is carried out in order to evaluate elastic flap bending stiffness and deformed shape to fulfil self-adaptive requirements.
|
|
|
A computational study on the effects of active flow control to the evolution of the wingtip vortices of a three dimensional wing
Skarolek, Vilém ; Hradil, Jiří (oponent) ; Karampelas, Stavros (vedoucí práce)
In the present thesis, series of RANS calculations of the flow past a NACA 0015 wing at different angles of attack with active flow control have been performed. Active flow control configurations are applied on the wing's surface at a Mach number of M=0.21 and Re= 2500000. Several types and placements are examined in order to find the most powerful control configuration and energy efficient. The proposed concept in this study does not follow the conventional active control methods past wings. Large blowing surfaces and low velocity magnitudes at the slot's exits are considered and the energy efficiency is examined for a number of variants. Strategies for drag reduction and lift increase of the wing are demonstrated thoroughly by varying some of the actuation parameters. The active control when operating under some specific conditions could reach very high energy efficiency ratios at all angles of attack, while in the same time could be able to reduce significantly the total drag of the wing, increase the total lift or combine effectively those favorable effects for better flight performance. Maximum drag decrease could exceed 40% of the total drag at low angles of attack, with still positive energy income.
|
|
|
Experimentální ověření konceptu aktivního řízení proudu na profilu křídla
Novotný, Ondřej ; Zima, Martin (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá experimentálním ověřením aktivního řízení proudu kolem profilu, které může být potenciální náhradou za vztlakovou mechanizaci. Práce obsahuje rešeršní část, ve které jsou představeny prvky zvyšující vztlak a podobné již provedené ex-perimenty. Další kapitola obsahuje přípravu měřící sekce s návrhem natáčecího zařízení a modelů profilu. Následně je popsáno měření jak čistého profilu, tak profilu při zapnutém aktivním řízení. V poslední kapitole byly představeny korekce a vyhodnocena naměřená data.
|
|
|
Analýza konceptu aktivního řízení proudu na náběžné hraně křídla
Mahdal, Vít ; Zikmund, Pavel (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá ověřením konceptu náhrady běžně používané vztlakové mechanizace systémem vyfukování proudu na náběžné hraně profilu. Ověření je prováděno pomocí CFD nástrojů, s využitím Reynoldsovy metody časového středování Navier-Stokesových rovnic (RANS). V úvodu práce jsou uvedeny druhy vztlakové mechanizace a jejich princip. V následujících kapitolách je popsáno a zdůvodněno nastavení řešiče a jeho ověření pomocí kalibrační úlohy. Koncept aktivního řízení proudu je zkoumán na profilu LS(1)-0413, pro 5 různých pozic vyfukování, dvě různé tloušťky štěrbiny (h/c= 0,0025 a 0,005) a dvě rychlosti vyfukování (v_Jv_=2,22 a 4,44). V závěru práce jsou objasněny fyzikální děje odehrávající se ve zkoumané oblasti a zhodnoceny jednotlivé případy vyfukování Nejlepší z nich jsou následně porovnány s Fowlerovou a štěrbinou klapkou při Re 2,2 mil.
|
|
|
Experimental validation of active flow control concept for automotive applications
Sobotka, Vojtěch ; Jebáček, Ivo (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
This master's thesis contains complex design of active flow control system installed on Škoda Roomster passenger car following previous research done by BUT and TUB on Volkswagen UP! passenger car. There are three main parts of the design found in this thesis - spoiler design, hinge design and blowing system design. In each of these parts the design is described in detail and necessary drawings are then found in thesis appendices. For purposes of blowing system design part system testing was performed. The test results are found in that part. The thesis also contains complex description of system assembly and installation on car.
|
|
|
Numerical analysis of bio-mimetic concept for active flow control on wing surface
Čermák, Jakub ; Navrátil, Jan (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
In this paper optimization on airfoil equipped with upper-side elastic flap is carried out. The optimization process is done by using of URANS CFD method. In first chapters the history of development of wing with movable flaps is briefly described. The paper continues with description and motivation on choice of computational method. Geometry and mesh generation is briefly explained. Verification and validation of computational method is also presented. The actual case study is focused on airfoil LS(1)-0417mod equipped with 20%, 30% and 40% long rigid flap on various angles of attack. The aerodynamic performance of each case is discussed together with the flow-field analysis. The non-linear structural analysis using FEM software is carried out in order to evaluate elastic flap bending stiffness and deformed shape to fulfil self-adaptive requirements.
|
|
|
A computational study on the effects of active flow control to the evolution of the wingtip vortices of a three dimensional wing
Skarolek, Vilém ; Hradil, Jiří (oponent) ; Karampelas, Stavros (vedoucí práce)
In the present thesis, series of RANS calculations of the flow past a NACA 0015 wing at different angles of attack with active flow control have been performed. Active flow control configurations are applied on the wing's surface at a Mach number of M=0.21 and Re= 2500000. Several types and placements are examined in order to find the most powerful control configuration and energy efficient. The proposed concept in this study does not follow the conventional active control methods past wings. Large blowing surfaces and low velocity magnitudes at the slot's exits are considered and the energy efficiency is examined for a number of variants. Strategies for drag reduction and lift increase of the wing are demonstrated thoroughly by varying some of the actuation parameters. The active control when operating under some specific conditions could reach very high energy efficiency ratios at all angles of attack, while in the same time could be able to reduce significantly the total drag of the wing, increase the total lift or combine effectively those favorable effects for better flight performance. Maximum drag decrease could exceed 40% of the total drag at low angles of attack, with still positive energy income.
|
host ::
RSS.