diplomová práce

Aerodynamická analýza protipumpážních úprav turbovrtulového motoru

Text práce 8.42 MB

Autor práce: Ing. Ondřej Novák

Ak. rok: 2020/2021

Vedoucí: Ing. Robert Popela, Ph.D.

Oponent: Ing. Martin Zima

Abstrakt:

Tahle práce se zaměřila na aerodynamickou analýzu principů zvyšování pumpážních záloh. V první kapitole jsou popsány kompresory leteckých motorů a zavedeny potřebné znalosti kompresorových charakteristik a proti-pumpážních zařízení. V druhé kapitole se nachází detailní popis CFD modelu, jeho nastavení, citlivostní analýzy sítě a korelace výsledků s experimentálním měřením. V třetí kapitole jsou popsány data neupraveného kompresoru a jsou zde popsány problematická místa první stupně kompresoru z pohledu proti-pumpážních zařízení. Ve čtvrté kaptiole jsou popsány CFD výsledky z analýz jednotlivých proti-pumpážních zařízení a také popis jejich optimalizace. Práce je zakončena srovnáním jednotlivých zařízení pomocí dvou objektivních kritérií.

Klíčová slova:

CFD, CFX, pumpáž, protipumpážní zařízení, kompresor, jetflap

Termín obhajoby

15.06.2021

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student prezentoval svou diplomovou práci, následně student zodpověděl otázku oponenta. Následovala diskuse s komisí nad jednotlivými aspekty práce. Otázky komise položené během diskuse mířily zejména na diagram úhlu náběhu před lopatkou rotoru, dopad navržených úprav na ostatní režimy motoru, konstrukční řešení navržené klapky a slotu. Tyto otázky student zodpověděl ke spokojenosti komise, která ohodnotila obhajobu práce známkou A.

Jazyk práce

angličtina

Fakulta

Fakulta strojního inženýrství

Ústav

Letecký ústav

Studijní program

Strojní inženýrství (M2I-P)

Studijní obor

Stavba letadel (M-STL)

Složení komise

prof. Ing. Antonín Píštěk, CSc. (předseda)
doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Vladimír Daněk, CSc. (člen)
doc. Ing. Miloslav Petrásek, CSc. (člen)
Ing. Miroslav Šplíchal, Ph.D. (člen)
Ing. Pavel Štrůbl (člen)
Ing. David Jágr (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Robert Popela, Ph.D.

Student se seznámil s komplexním tématem protipumpážních opatření u kompresorů turbovrtulových motorů. K analýze možností praktické implementace použil prostředky CFD na velmi pokročilé úrovni.Jednotlivé varianty hodnotil na základě intenzivních konzultací v General Electric Aviation. Student pracoval systematicky a zvládl téma ke kterému musel nastudovat velké množství teoretických podkladů, konkrétních konstrukčních podkladů motoru GE H80 a teorie CFD výpočtů. Práci hodnotím jako velmi kvalitní z hlediska praktické využitelnosti výsledků.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Martin Zima

Bc. Ondřej Novák v první části své diplomové práce popsal základní principy a typy kompresorových systémů leteckých proudových motorů, stejně jako jejich okrajové provozní podmínky a z toho vyplývající protipumpážní opatření.
Dále logicky odůvodňuje využití metod konečných objemů (CFD) pro analýzu zmíněných protipumpážních opatření. což je stěžejní část jeho diplomové práce. Detailním popisem okrajových podmínek, nastavení řešiče a popisem výpočetní sítě umožňuje čtenáři nahlédnout do nastavení výpočtu, čímž prokazuje velmi dobrou odbornost. Díky tomu, že jsou vyhodnocení jednotlivých opatření provedena na základě srovnání s nominálním případem, mohl autor analyzovat model s popsanými zjednodušeními.
Diplomová práce je napsaná s využitím široké slovní zásoby a dobrou konstrukcí anglických vět. V několika odstavcích je opakováno to, co bylo již řečeno, nebo jsou příliš dlouhé a čtenář se ztrácí v textu. Zobrazení jednotlivých protipumpážních opatření je ve velké míře provedeno pomocí izometrických obrázků, které by bylo vhodné doplnit pro lepší orientaci o technické nákresy.
V závěru autor shrnul výsledky a vytvořil doporučení pro případnou aplikaci navržených protipumpážních opatření. Student splnil cíle zadání a jeho diplomovou práci doporučuji k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací C
Otázky k obhajobě:
  1. Blíže objasněte okrajové podmínky případu JetFlap 45° & slot. Jsou vstupní parametry proudu pro vyfukování navázané na zdroj stlačeného vzduchu z odpouštěcího ventilu, jak je naznačeno na obr 5.16? Jaký vliv na účinnost odpouštěcího ventilu může mít dodatečné využití stlačeného vzduchu pro aktivní řízení proudu?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová