|
|
CFD software calibration
Gego, Tomáš ; Zima, Martin (referee) ; Popela, Robert (advisor)
The objective of this thesis was to calibrate a CFD software for use on a Formula Student race car. The calibration is performed by comparing the experimental data from the measurement of a single element wing in a wind tunnel with the same case replicated in a CFD software, for which the optimization of settings of the meshing and solver is performed. The result is an evaluation of deviations of CFD by assessing aerodynamic characteristics such as downforce, drag, pressure distribution, separation and wake in freestream and ground effect. The results are processed into a graphical and text form for future use in the design of aerodynamic components.
|
|
|
Urban Air Mobility VTOL personal vehicle design
Polčák, Marek ; Zikmund, Pavel (referee) ; Popela, Robert (advisor)
Diplomová práce se věnuje koncepčnímu návrhu pilotovatelného prostředku pro UAM. V průběhu návrhu byla vyvíjena snaha zachovat původní myšlenku létajícího motocyklu, což vedlo ke zvolení konfigurace multikoptéry. Na základě statistického průzkumu stávajících konceptů a vstupních požadavků bylo možné odhadnout vstupy pro první iteraci návrhu propulzního systému, který sestává z výběru vrtulí, motorů, kontrolérů a předběžného návrhu baterie. Nakonec byla zvolena konfigurace koaxiální kvadrokoptéry. Klíčovou částí koncepčního návrhu je samotná konstrukce, která je navržena jako prutový duralový rám s krytovými prvky z uhlíkového kompozitu. Motory s vrtulemi jsou uchyceny v nosných prstencích, které přináší aerodynamické a konstrukční výhody. Tyto prstence jsou také navrženy z uhlíkového kompozitu, jejichž vrstvová skladba byla navržena tak, aby dokázala bezpečně přenést dané zatížení. Pevnost navržené prutové konstrukce a kompozitních prstenců byla poté zkontrolována pomocí výpočtu metodou konečných prvků. Pevnostní analýza prutové konstrukce pomohla snížit celkovou hmotnost úpravou průřezu použitých kruhových profilů. MKP analýza kompozitního prstence byla provedena pro dynamické zatížení při přechodu do dopředného letu a byla klíčovým nástrojem pro definici vhodné skladby laminátu kompozitních prstenců tak, aby se docílilo kompromisu mezi hmotností a dostatečnou pevností. Největší důraz musel být kladen na napojení prstenců na centrální prutovou konstrukci, jelikož je využito mechanických spojů, které vytváří silné koncentrátory napětí. V těchto místech bylo zapotřebí silně zesílit laminát a využít zalaminovaný duralový plát, jenž pomohl zvýšit pevnost v těchto místech. Kromě kompozitních dílů prstenec využívá duralové součásti, které byly také zkontrolovány výpočtem. VTOL prostředky mohou silně využívat výhod přízemního efektu. K výpočtu letových výkonů ve visu s vlivem přízemního efektu, byla provedena CFD analýza. Vliv přízemního efektu byl zkoumán ve visu ve třech různých vzdálenostech od země. Vliv přízemního efektu na letové výkony byl vyhodnocen na základě výdrže baterie ve visu, pro který je třeba generovat menší tah a spotřebovávat méně elektrické energie, než by bylo třeba ve větší vzdálenosti od země. Druhá část aerodynamických výpočtů se věnovala určení součinitele odporu v dopředném letu, jenž byl zkoumán ve třech různých naklopeních. Výsledky byly dále využity pro výpočet závislosti rychlosti letu na úhlu naklopení, výdrže baterie a dolet. V závěrečné části práce byly navrženy dva možné způsoby provedení řízení a bylo shrnuto přístrojového vybavení, které by umožnilo bezpečný let.
|
|
|
Ground effect in motorsport
Mlčoch, Pavel ; Hejtmánek, Petr (referee) ; Čavoj, Ondřej (advisor)
This bachelor thesis describes ground effect, its influence on car aerodynamics and its use in motorsport. The thesis describes the dependence of downforce created by ground effect on the design and set-up of the race car, as well as on the downforce generating parts' relative movement in relation to the track during a race. Advantages and disadvantages of the use of ground effect aerodynamics are discussed as well. Next, there is brief summary of the use of ground effect throughout the history of motorsport. At the end, attention is paid to modern race and sport cars using the ground effect aerodynamics.
|
|
|
Formula Student Cooling System
Marek, Jiří ; Šebela, Kamil (referee) ; Janoušek, Michal (advisor)
The bachelor’s thesis deals with Formula Student cooling system, analysis of the current cooling system, it’s construction and possibilites for it’s improvements. Based on the research of Formula Student cooling systems, the water radiator was implemented into rear double diffuser in order to support aerodynamics and other important parameters for overal vehicle dynamics. Some of the computational resources were supplied by the project "e-Infrastruktura CZ" (e-INFRA LM2018140) provided within the program Projects of Large Research, Development and Innovations Infrastructures.
|
|
|
Aerodynamics of race car underbodies
Martínek, Tomáš ; Vančura, Jan (referee) ; Čavoj, Ondřej (advisor)
The aim of this bachelor thesis is clarifying principle of downforce, which is originating by ground effect. The thesis consists of theoretic description of this phenomen, explanations of ground effect on the racing circuit and presentation of several examples working with this effect.
|
|
|
Urban Air Mobility VTOL personal vehicle design
Polčák, Marek ; Zikmund, Pavel (referee) ; Popela, Robert (advisor)
Diplomová práce se věnuje koncepčnímu návrhu pilotovatelného prostředku pro UAM. V průběhu návrhu byla vyvíjena snaha zachovat původní myšlenku létajícího motocyklu, což vedlo ke zvolení konfigurace multikoptéry. Na základě statistického průzkumu stávajících konceptů a vstupních požadavků bylo možné odhadnout vstupy pro první iteraci návrhu propulzního systému, který sestává z výběru vrtulí, motorů, kontrolérů a předběžného návrhu baterie. Nakonec byla zvolena konfigurace koaxiální kvadrokoptéry. Klíčovou částí koncepčního návrhu je samotná konstrukce, která je navržena jako prutový duralový rám s krytovými prvky z uhlíkového kompozitu. Motory s vrtulemi jsou uchyceny v nosných prstencích, které přináší aerodynamické a konstrukční výhody. Tyto prstence jsou také navrženy z uhlíkového kompozitu, jejichž vrstvová skladba byla navržena tak, aby dokázala bezpečně přenést dané zatížení. Pevnost navržené prutové konstrukce a kompozitních prstenců byla poté zkontrolována pomocí výpočtu metodou konečných prvků. Pevnostní analýza prutové konstrukce pomohla snížit celkovou hmotnost úpravou průřezu použitých kruhových profilů. MKP analýza kompozitního prstence byla provedena pro dynamické zatížení při přechodu do dopředného letu a byla klíčovým nástrojem pro definici vhodné skladby laminátu kompozitních prstenců tak, aby se docílilo kompromisu mezi hmotností a dostatečnou pevností. Největší důraz musel být kladen na napojení prstenců na centrální prutovou konstrukci, jelikož je využito mechanických spojů, které vytváří silné koncentrátory napětí. V těchto místech bylo zapotřebí silně zesílit laminát a využít zalaminovaný duralový plát, jenž pomohl zvýšit pevnost v těchto místech. Kromě kompozitních dílů prstenec využívá duralové součásti, které byly také zkontrolovány výpočtem. VTOL prostředky mohou silně využívat výhod přízemního efektu. K výpočtu letových výkonů ve visu s vlivem přízemního efektu, byla provedena CFD analýza. Vliv přízemního efektu byl zkoumán ve visu ve třech různých vzdálenostech od země. Vliv přízemního efektu na letové výkony byl vyhodnocen na základě výdrže baterie ve visu, pro který je třeba generovat menší tah a spotřebovávat méně elektrické energie, než by bylo třeba ve větší vzdálenosti od země. Druhá část aerodynamických výpočtů se věnovala určení součinitele odporu v dopředném letu, jenž byl zkoumán ve třech různých naklopeních. Výsledky byly dále využity pro výpočet závislosti rychlosti letu na úhlu naklopení, výdrže baterie a dolet. V závěrečné části práce byly navrženy dva možné způsoby provedení řízení a bylo shrnuto přístrojového vybavení, které by umožnilo bezpečný let.
|
|
|
CFD software calibration
Gego, Tomáš ; Zima, Martin (referee) ; Popela, Robert (advisor)
The objective of this thesis was to calibrate a CFD software for use on a Formula Student race car. The calibration is performed by comparing the experimental data from the measurement of a single element wing in a wind tunnel with the same case replicated in a CFD software, for which the optimization of settings of the meshing and solver is performed. The result is an evaluation of deviations of CFD by assessing aerodynamic characteristics such as downforce, drag, pressure distribution, separation and wake in freestream and ground effect. The results are processed into a graphical and text form for future use in the design of aerodynamic components.
|
|
|
Formula Student Cooling System
Marek, Jiří ; Šebela, Kamil (referee) ; Janoušek, Michal (advisor)
The bachelor’s thesis deals with Formula Student cooling system, analysis of the current cooling system, it’s construction and possibilites for it’s improvements. Based on the research of Formula Student cooling systems, the water radiator was implemented into rear double diffuser in order to support aerodynamics and other important parameters for overal vehicle dynamics. Some of the computational resources were supplied by the project "e-Infrastruktura CZ" (e-INFRA LM2018140) provided within the program Projects of Large Research, Development and Innovations Infrastructures.
|
|
|
Aerodynamics of race car underbodies
Martínek, Tomáš ; Vančura, Jan (referee) ; Čavoj, Ondřej (advisor)
The aim of this bachelor thesis is clarifying principle of downforce, which is originating by ground effect. The thesis consists of theoretic description of this phenomen, explanations of ground effect on the racing circuit and presentation of several examples working with this effect.
|
|
|
Aerodynamics of race car underbodies
Martinek, Tomáš ; Vančura, Jan (referee) ; Čavoj, Ondřej (advisor)
The aim of this bachelor thesis is clarifying principle of downforce, which is originating by ground effect. The thesis consists of theoretic description of this phenomen, explanations of ground effect on the racing circuit and presentation of several examples working with this effect.
|
guest ::
