ŠULÍK, D. Návrh geometrických prvků k zlepšení aerodynamiky předního křídla vozu formule student [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.

Posudek vedoucího

Štefan, David

Student Daniel Šulík zpracoval téma diplomové práce, které vzešlo z aktivit v rámci studentského týmu Formule student na VUT. Tématem práce student navázal na svou bakalářskou práci s názvem "Aerodynamické vlastnosti různých specifikací předních křídel závodních vozů formule", kde se seznámil s problematikou obtékání profilů křídel a následným výpočtem odporu a vztlaku v rámci CFD modelování. V diplomové práci tudíž mohl na tuto problematiku navázat hlouběji a nabyté znalosti z bakalářské práce aplikovat komplexněji na reálnou geometrii formulového vozu. Po celou dobu student pracoval svědomitě s velkou mírou samostatnosti a pravidelně konzultoval. Rozsah provedené práce a následné analýzy výsledků jsou velmi nadprůměrné a odráží čas který student práci věnoval. Zejména bych vyzdvihnul komplexní analýzu výsledků, kde kromě relativně klasických parametrů jako je odpor a vztlak, respektive přítlak, se práce věnuje také problematice chování vozu při zatáčení a vlivu proudového pole za předním křídlem na zbytek aerodynamických prvků vozu. K práci nemám žádné výhrady a doporučuji ji k obhajobě

Posudek oponenta

Trusík, Vojtěch

Diplomant se ve své závěrečné práci zabývá aerodynamickou optimalizací předního křídla vozu formule student. První část práce je rešeršního charakteru a zahrnuje základní informace o pojmech aerodynamiky, konceptů předních křídel a pravidel soutěže. Až na několik nepřesných informací (např. Kapitola 1.5, kde uvádíte, že hodnota celkového vztlaku osobních vozů je okolo 0,32 - ve skutečnosti bývá nižší než 0,2) nebo zavádějících informací (např. Obrázek 14 v kapitole 1.11, kde jsou použité rozdílné rozsahy škály rychlosti, a dále z nich plyne, že na křídle lokálně dosahujeme rychlosti 233 m/s) zde čtenáře dostatečně uvádí do problematiky řešené v dalších kapitolách. Další kapitola se již přímo zabývá geometrickými návrhy předního křídla v návrhovém prostoru daným pravidly. Celkem bylo navrženo 7 geometrických změn kdy optimalizačním cílem bylo dosáhnout posunu COP k přední nápravě, snížit odpor a zvýšit přítlak. U geometrických variant je sice v textu popsán očekávaný vliv na proudové pole, ale chybí mi zde analýza proudového pole výchozí varianty, ze které by navrhované změny vycházely. Následující kapitola stručně popisuje přípravu výpočetního modelu, nastavení výpočtu a průběh simulace pro režimy jízdy po rovince a v zatáčce pro různá výšková nastavení v závislosti na režimu. V práci pozitivně hodnotím použití skriptu umožňující změnu výškového nastavení pomocí zjednodušeného kinematického modelu náprav, byť zde není jasný diplomantův přínos při vývoji nástroje. Jako zásadní nedostatek v této práci vidím absenci jakékoliv validace výpočetní metody. V práci je sice uvedeno základní nastavení solveru, ale výsledky nejsou konfrontovány s benchmarkem. V daném případě mohlo být využito experimentálních dat například z měření profilů Selig. Ideálně mohly být využité výsledky z měření tlaků na křídle formule, které proběhlo na polygonu Úhelnice ve spolupráci s oddělením aerodynamiky Škoda Auto, a.s. Tato měření jsou z naší strany organizovány právě za účelem získání dat k validaci virtuálních metod a součástí doprovodných přednášek je potřeba validace vždy akcentována. Je tedy škoda, že tento potenciál zůstal nevyužitý. Vhodnost nastavení solveru a výpočetní sítě by se dala rozporovat již z grafu 3 v kapitole 5.4.5, ze kterého jsou vidět numerické oscilace reziduí a počínající divergence v iteraci 1000. Navazující kapitola shrnuje výsledky ze simulací. V tabulkách jsou bohužel uvedeny pouze hodnoty sil, ale není zde nikde uvedena referenční čelní plocha a příslušné součinitele. Pro lepší čitelnost by bylo vhodné výsledky sil pro režim rovinky přenásobit dvěma, aby bylo přímo možné provést srovnání i s režimem zatáčení. Analýza proudového pole mohla být provedena detailněji i za využití jiných veličin a zobrazení, než je jeden řez a rozložení rychlostního pole. Závěr práce je věnován správné volbě optimálního profilu křídla na základě výsledků ze simulace. Praktická využitelnost výsledku je demonstrována výrobou optimalizovaného křídla a jeho použitím na novém modelu formule ED4. Z hlediska stylistické úpravy je práce celkově hůře čitelná a čtenář se v textu může ztrácet. Doporučil bych některé pasáže shrnovat do přehledových tabulek (např. ukázky jednotlivých geometrických variant, nastavení solveru, vyhodnocení jednotlivých variant, apod.). I přes výše uvedené nedostatky diplomová práce splnila své cíle a požadavky na ní kladené a s hodnocením C ji doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 157469