Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Modeling the geometry and numerical analysis of aerodynamics of the cabin motorcycle

Karol Marczuk

Abstract

The aim was presented in the introduction of the thesis. The main goal of modeling and analyzing the cabin motorcycle was presented after an introduction of specific statistical data. Next, the outline of the thesis was summarized beginning with modeling the geometry of the vehicle and aerodynamical elements, generating computational mesh and conducting the calculation. In the next chapter some examples of the existing vehicles were given: French Monotrace from 1920s, Czech dalnik and finally modern offers of the Swiss company Peraves: Ecomobile and Monotracer. The undertakings in the thesis activities were presented at the next stage. First, a detailed description of modeling the geometry in Catia v5 software was given. The main three variants of created shape were described. Additionally, the two main premises in modeling the geometry, aerodynamical shape and functionality and the main dimensions, were presented. The dimensions of the created aerodynamical elements and inner and outer domain were similarly presented. Next, the undertaking in the Workbench platform activities were listed and described: listing and describing posed boundary conditions, listing posed mesh densities on named areas and listing chosen in the Fluent software options. The results were presented in the next chapters of the thesis- calculations were lead to every variant with and without aerodynamical elements. The contours of static pressure on the surface of the vehicle, visualization of pathlines colored by the velocity magnitude and the contours of the velocity magnitude on the symmetry plane were depicted to every case. In tables were given the values of drag and lift coefficients and the moment of force working in the symmetry plane. Next, the variant C was further reworked and the aerodynamical elements were remodeled and analyzed. The analysis of the motion of the vehicle while turning (when the motorcycle was inclined at 60°) was also made for the variant geometry C. On the basis of the results, the variant C was again modified to improve the properties of the vehicle while turning (to strengthen the force counterpart to the centrifugal force). Lastly, the results were compiled and compared. On their basis were drawn conclusions to the aerodynamical properties of the modeled vehicle.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Karol Marczuk (FPAE) Karol Marczuk,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Stworzenie geometrii i analiza numeryczna aerodynamiki motocykla kabinowego
Supervisor
Janusz Piechna (FPAE/IAAM) Janusz Piechna,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Mechanika i Budowa Maszyn
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
18-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
52
Internal identifier
MEL; PD-3588
Reviewers
Zbigniew Nosal (FPAE/IAAM) Zbigniew Nosal,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Janusz Piechna (FPAE/IAAM) Janusz Piechna,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
aerodynamika pojazdów, motocykl kabinowy, ANSYS Fluent, CFD
Keywords in English
vehicle aerodynamics, cabin motorcycle, ANSYS Fluent, CFD
Abstract in Polish
We wstępie pracy został przedstawiony jej cel. Po przytoczeniu odpowiednich danych statystycznych został pokazany sens stworzenia i analizy właściwości aerodynamicznych motocykla kabinowego. Następnie został także krótko zarysowany zakres pracy - zamodelowanie geometrii pojazdu, elementów aerodynamicznych, następnie stworzenie siatki i przeprowadzenie obliczeń. W kolejnym punkcie przedstawione zostały przykłady istniejących pojazdów: pochodzący z lat dwudziestych francuski Monotrace, z lat czterdziestych czeski dalnik, a także współczesne rozwiązania szwajcarskiej firmy Peraves: Ecomobile i Monotracer. Na tym etapie zostały zaprezentowane wykonane w pracy czynności. Na początku opisany został proces tworzenia geometrii w programie Catia v5 - użyte funkcje wymieniono i krótko opisano. Przedstawiono trzy główne warianty stworzonej geometrii: A, B i C różniące się przede wszystkim między sobą sposobem ścięcia tyłu pojazdu. Podano także główne założenia przy tworzeniu geometrii (aerodynamiczność i funkcjonalność) oraz podstawowe wymiary. Podobnie przedstawiono też wymiary zamodelowanych elementów aerodynamicznych oraz obszarów obliczeniowych (wewnętrznego i zewnętrznego). Następnie opisano czynności wykonane już w środowisku Workbench: wymienienie i opisanie zadanych warunków brzegowych, wymienienie zadanych gęstości siatki obliczeniowej na poszczególnych powierzchniach a także wymienienie wybranych opcji w programie Fluent. W następnych punktach pracy zostały przedstawione otrzymane wyniki - do każdego wariantu obliczenia były prowadzone dla przypadku z elementami aerodynamicznymi oraz bez. Dla każdego został zaprezentowany rozkład ciśnień na powierzchni pojazdu, rozkład prędkości na powierzchni symetrii pojazdu oraz wizualizacja linii prądu pokolorowanych według prędkości powietrza. W tabelach zostały zestawione też współczynniki siły opowu aerodynamicznego, siły nośnej oraz momentu działającego na pojazd w płaszczyźnie symetrii. Następnie skupiono się na dalszym analizowaniu wariantu C, uznanego za najbardziej korzystny - przemodelowano istniejące elementy i przeprowadzono identyczną analizę. Do geometrii C wykonano także analizę pojazdu podczas skręcania (gdy był pochylony o 60°). Na podstawie otrzymanych wyników, wariant C został jeszcze raz zmodyfikowany tak, żeby poprawić jego właściwości aerodynamiczne w momencie skręcania pojazdu (żeby powstawała siła, mająca przeciwdziałać sile odśrodkowej działającej na pojazd). Na koniec w pracy otrzymane wyniki zostały ze sobą zestawione i porównane. Na ich podstawie wyciągnięto odpowiednie wnioski.
File
  • File: 1
    Karol_Marczuk_praca_inżynierska.PDF
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9206

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT35db17c6ee0f472cb646974a3c5a3c4e/
URN
urn:pw-repo:WUT35db17c6ee0f472cb646974a3c5a3c4e

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page