Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Numerical analysis of basic elements influencing drag and downforce of a Honda CRX vehicle

Igor Marek Kalota

Abstract

Aerodynamic of vehicles is a fairly young discipline of science, however it is rapidly developing thanks to its wide applications, easily measurable effects of implementing the solutions obtained in the process. Another very important factor is continuously increasing computing power of nowadays processors, as majority of the research is performed by using numerical methods. Author became interested in the topic during his studies at the Faculty of Power and Aeronautical Engineering of Warsaw University of Technology, and this paper is a continuation of research performed during classes. The most basic problem undertaken in this paper is the effect of such elements as diffusor or tail wing on aerodynamic properties of the vehicle and decomposition of forces acting on a body of the vehicle. Another considered topic is how different turbulence models affect final results of the analysis. The paper introduces a brief history of aerodynamic research, then continues to presenting models of the vehicle, aerodynamic tunnel, and elements of interest. Next steps are preparation of the model, generating mesh, preparing and carrying out calculations. The analysis was performed in ANSYS Workbench system. Another mentioned themes are common problems experienced by researchers such as poor quality of model, issues with generating high quality mesh and convergence of the calculations. Sample solutions implemented by the author were presented. Next important factor was time optimization of preparation of the calculations, as well as of the calculations themselves. Next, the calculations’ results were presented along with visualizations from Fluent applications, followed by the author’s commentary. Final results confirmed significant changes in aerodynamic properties of the vehicle, measured by drag and lift coefficients. Furthermore, there were also differences observed between different turbulence models.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Igor Marek Kalota (FPAE) Igor Marek Kalota,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Badania numeryczne oraz analiza podstawowych elementów wpływających na opór i siłę nośną pojazdu typu Honda CRX
Supervisor
Michał Remer (FPAE/IAAM) Michał Remer,, 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
46
Internal identifier
MEL; PD-3593
Reviewers
Michał Remer (FPAE/IAAM) Michał Remer,, 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, Siła oporu, Siła docisku, Opływ pojazdu, ANSYS Fluent, Metody numeryczne, Obliczeniowa Mechanika Płynów, CFD
Keywords in English
Aerodynamics, Drag force, Lift, Vehicle flow, ANSYS Fluent, Numerical methods, Computational Fluid Dynamics, CFD
Abstract in Polish
Aerodynamika pojazdów to stosunkowo młoda dyscyplina naukowa, jednak bardzo dynamicznie rozwijająca się dzięki szerokim zastosowaniom, wymiernym korzyściom z aplikacji otrzymanych rozwiązań. Nie mniej istotny jest ciągły wzrost mocy obliczeniowej komputerów, jako że badania prowadzone są głównie za pomocą metod numerycznych. Autor zainteresował się daną tematyką podczas studiów na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, a niniejsza praca jest rozwinięciem treści poruszonych na zajęciach. Podstawowym problemem poruszanym w pracy jest wpływ elementów takich jak dyfuzor czy klapa tylna na właściwości aerodynamiczne pojazdu oraz na rozkład sił aerodynamicznych oddziałujących na niego. Poruszana jest również kwestia wpływu wyboru modelu turbulencji na wyniki obliczeń. W pracy przedstawiono zarys historii badań nad aerodynamiką pojazdów, następnie zaprezentowane zostały modele: pojazdu, tunelu aerodynamicznego oraz elementów badanych. Następnie omówiono proces korekcji modelu, tworzenia siatki obliczeniowej oraz konfigurowania i przeprowadzania obliczeń w pakiecie ANSYS Workbench. Zwrócono również uwagę na powszechnie występujące trudności: jakość modelu, problemy z generowaniem wysokiej jakości siatki obliczeniowej oraz rozbieżność obliczeń. Przedstawione zostały również sposoby na ich rozwiązanie użyte przez autora. Istotnym aspektem była również optymalizacja czasu przeprowadzania obliczeń. Dalej zaprezentowano wyniki obliczeń w postaci zrzutów ekranu z wizualizacjami z aplikacji Fluent wraz z komentarzem. Wnioski końcowe potwierdziły zmianę właściwości aerodynamicznych pojazdu, wyrażonych przez współczynniki oporu i siły nośnej. Ponadto zaobserwowano różnice między rozwiązaniami uzyskanymi za pomocą różnych modeli turbulencji.
File
  • File: 1
    Praca inżynierska Igor Kalota.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9373

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTb89a03044a6b44eaa5f36ae30e03c278/
URN
urn:pw-repo:WUTb89a03044a6b44eaa5f36ae30e03c278

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page