Aerodynamic optimization of drone propulsions fairing cover

• Autorzy: Wąsik M. , Skarka W.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja aerodynamiczna owiewki napędu drona

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the article is presented the study of the influence of the drones fairing cover on its aerodynamic characteristic. The research is an answer for some needs in the autonomous exploratory flying robots’ area. The study is basing on the authors developed method for conducting aerodynamic research for such objects. Altair HyperWorks software was used for the numerical analysis. The CAD models were prepared with CATIA V5 software. The main idea of the research was the numerical calculation of the aerodynamic drag force and its coefficient- cx and study of the influence of the drones fairing cover on its aerodynamics. The expected result it is the optimal set of parameters of the fairing that give the best aerodynamic characteristic of the drone and optimization methodology for such objects.

PL

W ramach artykułu przeprowadzono studium wpływu dodatkowej owiewki napędu drona na jego własności aerodynamiczne. Przeprowadzone badania są odpowiedzią na pewien zaistniały problem w dziedzinie eksploatacyjnych robotów latających. Do przeprowadzenia analiz aerodynamicznych oraz optymalizacji zastosowano oprogramowanie Altair HyperWorks. Modele CAD utworzono w oprogramowaniu CATIA V5. Głównym celem przeprowadzonych badań było wyznaczenie siły i współczynnika cx oporu aerodynamicznego analizowanych owiewek. Uzyskanym rezultatem jest zbiór parametrów owiewki poprawiającej charakterystykę aerodynamiczną drona oraz metodyka optymalizacji tego typu obiektów.

Słowa kluczowe

EN

CFD; aerodynamics; optimization; autonomous exploratory drone

PL

komputerowa mechanika płynów; aerodynamika; optymizacja; dron autonomiczny eksploracyjny

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 3/107
• Strony: 99--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wąsik M.

• Machine Technology Department, Silesian University of Technology

autor

Skarka W.

• Institute of Fundamentals of Machinery Design, Silesian University of Technology

Bibliografia

• [1] Wąsik M., Skarka W., Design optimization of electric propulsion of flying exploratory autonomous robot. Transdisciplinary lifecycle analysis of systems. Proceedings of the 22nd ISPE Inc. International Conference on Concurrent Engineering, July 20-23th, 2015. Ed. by Richard Curran, Nel Wognum, Milton Borsato, Josip Stjepandić and Wim J.C. Verhagen. Amsterdam: IOS Press, 2015, s. 367-376, bibliogr. 26 poz. (Advances in Transdisciplinary Engineering; vol. 2 2352-751X)
• [2] Wąsik M., Methodology of aerodynamic analysis of the cars participating in the race shell Eco-marathon based the HyperWorks software. XIII International Technical Systems Degradation Conference, Liptovsky Mikulas, 23-26 April 2014. Ed. Jedrzej Maczak. Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne, Warszawa, (2014), 119-120.
• [3] Bendsøe M. P., 1995, Optimization of structural topology, shape and material, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York.
• [4] Payten W.M., Law M., 1997, Optimising multiple load case structures using a self-organising density approach, Proceedings of WCSMO-2 (World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimi- zation), Instytut Podstawowych Problemów Techniki, Warszawa–Zakopane, 26–30 maja 1997, s. 133–138.
• [5] Rozvany G.I.N., Zhou M., Birker T., 1992, Generalized shape optimization without homogenization, Struct. Optim., Vol. 4, s. 250–252.
• [6] Stolpe M., Svanberg K., 2001, On the trajectories of penalization methods in topology optimization. Struct. and Mult. Optim., Vol. 21, s. 128–139.
• [7] Gudmundsson S., General Aviation Aircraft Design Applied Methods and Procedures. Chapter 14 – The Anatomy of the Propeller, Elsevier, (2014), 581-659.
• [8] Zhengchu L., Xunnian W., Hong C., Liu W., Experimental study on the influence of propeller slipstream on wing flow field, Journal of Experiments in Fluid Mechanics 14, (2000), 44-48.
• [9] LINDSEY Q., MELLINGER D., KUMAR V., 2011, Construction of cubic structures with quadrotor teams, in: Proc. of Robotics: Science and Systems, RSS.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).