Bachelor's Thesis

Analysis of rear wing elements for Formula student

Final Thesis 3.28 MB

Author of thesis: Ing. Štěpán Kaspar

Acad. year: 2020/2021

Supervisor: Ing. Robert Popela, Ph.D.

Reviewer: Ing. Tomáš Hájek, Ph.D.

Abstract:

Main objective of this bachelor thesis is to perform analysis of rear wing of the Formula student car and based on these information create design of new wing. The beginning of the thesis deals with Formula student competition rules, usage of rear wing in motorsport with main aim within this competition. Analysis and following optimization based on response surface methodology using CFD simulations in Ansys Fluent software, for which was performed calibration of computational model and mesh independence study.

Keywords:

Aerodynamics, Computational fluid dynamics (CFD), Rear wing, Formula student, Optimization, Response Surface Methodology (RSM)

Date of defence

14.06.2021

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student odprezentoval svoji bakalářskou práci. Na začátku student popsal základní princip funkce zadního křídla automobilu. Dále definoval důvody a rozsah analýzy. Následně popsal proces optimalizace a jeho výsledky. Otázky oponenta student odpověděl v plném rozsahu. Následné otázky komise student odpověděl dostatečně a s přehledem.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Aerospace Engineering

Study programme

Engineering (B3S-P)

Field of study

Fundamentals of Mechanical Engineering (B-STI)

Composition of Committee

doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D. (předseda)
Ing. Robert Popela, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Petr Augustin, Ph.D. (člen)
Ing. Rostislav Koštial, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Zikmund, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Robert Popela, Ph.D.

Student zpracoval prakticky orientované téma na úrovni nad rámec požadacků na bakalářkou práci. K aerodynamické optimalizcaai přítlačného křídla monopostu Formule student týmu VUT použil velmi pokročilé optimalizační nástroje. Musel se samostatně seznámit s prostředky CFD i optimalizačními technikami. Tyto postupy adekvátně aplikoval a dosažené výsledky racionálně interpretoval. Student pracoval systematicky a rovnoměrně. Práci hodnotím výborně.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods B
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Tomáš Hájek, Ph.D.

Student zpracoval téma, které svou odborností značně přesahuje rámec běžných bakalářských prací. Kladně hodnotím práci oblastech, které nejsou součástí bakalářského studia. Jedná se jak o samotné CFD výpočty, tak použití optimalizačních metod. Optimalizace pomocí genetických algoritmů je na této úrovni studia nevídaná. Výsledky z těchto nově osvojených oblastí byl student schopen správně aplikovat na návrh samotného křídla monopostu.
Nicméně, je nutné upozornit na několik nedostatků. Ač členěna logicky, práce je málo přehledná. Zlepšení by zasloužil i argumentační proces některých rozhodnutí. Například u volby profilu křídla, stručným popisem nebo odkázáním na analýzu, která byla očividně provedena. Taktéž by bylo vhodné sjednotit volné používání jednotlivých pojmů jako například část (obr 4.1), oblast (obr 4.2) a poloha (tab 5.2). Práce s literaturou nerespektuje stanovenou normu ISO 690. Kvalitu předložené práce taktéž snižují gramatické i pravopisné chyby.
Výše uvedené nedostatky se většinou vztahují k formálním náležitostem práce. Z hlediska odborného je práce vypracována kvalitně. Předložená práce by po výše zmíněných úpravách mohla být i prací diplomovou.
Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality B
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout C
Grafic layout, used style and language level C
Work with used sources including quotations C
Topics for thesis defence:
  1. Proč simulace počítají s průměrnou rychlostí monopostu? Jakou rychlostí se monopost pohybuje v zatáčce a jakou na rovince?
  2. Uvádíte použití okrajové podmínky pohyblivé stěny. Vysvětlete vliv pohyblivé stěny na charakter proudění a zdůvodněte použití této podmínky pouze pro krajní výpočtovou oblast.

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová