Návrh geometrických prvků k zlepšení aerodynamiky předního křídla vozu formule student
Loading...
Date
Authors
Šulík, Daniel
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Táto diplomová práca sa zameriava na návrh nového predného krídla pre Formula Student. V prvej kapitole sú rozobraté základné aerodynamické pojmy a princípy využívané pri návrhu aerodynamiky krídla. V druhej kapitole sú znázornené koncepty predných krídel od rôznych tímov Formula Student. V tretej kapitole sú predstavené oficiálne pravidlá pre Formula Student 2024 zamerané predovšetkým na aerodynamické zariadenia vozidla. Vo štvrtej kapitole sú predstavené iteračné návrhy predných krídel modelované v editore Creo 7.0. V piatej kapitole je vysvetlený postup prípravy modelu na simuláciu. Je tu ukázané, ako sa nastavuje geometria vozidla v prostredí SpaceClaim. Ďalej je vysvetlené, ako sa generuje výpočtová sieť a ako sa nastavujú okrajové podmienky pre simulácie auta na rovinke a v zákrute. Vysvetlený je aj proces inicializácie úlohy a priebeh výpočtu. V šiestej kapitole je vyhodnotenie výsledkov zo simulácií. Na prednom krídle sú analyzované aerodynamické veličiny, ako prítlak a odpor. Sleduje sa zmena polohy COP vozidla a analyzuje sa rýchlostné aj tlakové pole v okolí predného krídla. Ďalej sa sleduje charakter prúdenia v okolí podláh, ktorých aerodynamická účinnosť je závislá od toho, ako je navrhnute predne krídlo. V siedmej kapitole je vysvetlený proces výroby a skladba predného krídla.
This master's thesis focuses on the design of a new front wing for Formula Student. The first chapter dissects basic aerodynamic concepts and principles utilized in wing aerodynamics design. The second chapter showcases front wing concepts from various Formula Student teams. The third chapter introduces the official regulations for Formula Student 2024, primarily focusing on vehicle aerodynamic devices. The fourth chapter presents iterative designs of front wings modelled in Creo 7.0. The fifth chapter explains the process of preparing the model for simulation and demonstrating how vehicle geometry is adjusted in the SpaceClaim environment. Furthermore, it elaborates on generating the computational mesh and setting boundary conditions for car simulations on straights and in cornering. The initialization process of the task and the computation itself are also explained. The sixth chapter evaluates the results from simulations. Aerodynamic values such as downforce and drag are analysed on the front wing. Changes in the vehicle's COP position and the velocity and pressure fields around the front wing are also monitored. Flow characteristics around the underfloor, whose aerodynamic efficiency depends on the front wing design, are analysed too. The seventh chapter explains the production process and composition of the front wing.
This master's thesis focuses on the design of a new front wing for Formula Student. The first chapter dissects basic aerodynamic concepts and principles utilized in wing aerodynamics design. The second chapter showcases front wing concepts from various Formula Student teams. The third chapter introduces the official regulations for Formula Student 2024, primarily focusing on vehicle aerodynamic devices. The fourth chapter presents iterative designs of front wings modelled in Creo 7.0. The fifth chapter explains the process of preparing the model for simulation and demonstrating how vehicle geometry is adjusted in the SpaceClaim environment. Furthermore, it elaborates on generating the computational mesh and setting boundary conditions for car simulations on straights and in cornering. The initialization process of the task and the computation itself are also explained. The sixth chapter evaluates the results from simulations. Aerodynamic values such as downforce and drag are analysed on the front wing. Changes in the vehicle's COP position and the velocity and pressure fields around the front wing are also monitored. Flow characteristics around the underfloor, whose aerodynamic efficiency depends on the front wing design, are analysed too. The seventh chapter explains the production process and composition of the front wing.
Description
Citation
ŠULÍK, D. Návrh geometrických prvků k zlepšení aerodynamiky předního křídla vozu formule student [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Fluidní inženýrství
Comittee
doc. Dr. Ing. Lumír Hružík (předseda)
doc. Ing. Vladimír Habán, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. František Pochylý, CSc. (člen)
doc. Ing. Jaroslav Štigler, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miloslav Haluza, CSc. (člen)
doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
Ing. Jindřich Veselý, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-13
Defence
Student přednesl téma své závěrečné práce.
začátek prezentace: 9:47
konec prezentace: 10:00
Vedoucí práce přečetl posudek.
Posudek oponenta Ing. Trusíka (nepřítomen) byl přečten tajemníkem komise
Student zodpověděl otázky oponenta.
doc. Rudolf se zeptal:
1) z kolika výpočtů je vytvořena aeromapa a jaké bylo celkové množství výpočtů
2) je nějaká možnost věrohodného srovnání s experimentem (měření v aero tunelu)
3) je zde podobnost formule pro spalovací motor a elektromotor, nebo jsou přístupy odlišné, respektive včem je řešení aerodynamiky jiné
prof. Pochylý se zeptal
1) výpočet byl s nestlačitelnout tkutinou, mohly by pod tím autem vzniknout silné tlakové pulzace pod autem pokud by se uvažovala stlačitelnost?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení