Optimalizace zadního křídla závodního vozu

Abstract

Tato diplomová práce se zaměřuje na optimalizaci zadního přítlačného křídla sportovního vozu s využitím open-source softwarů. Práce je věnována optimalizaci 2D profilu zadního křídla vozu. Jako prostředí pro optimalizaci byl zvolen programovací jazyk Python a jako optimalizační funkce algoritmus diferenciální evoluce. Tento algoritmus je dále propojen se softwarem Xfoil, který počítá aerodynamické charakteristiky. Jako parametr posuzující aerodynamickou účinnost byl zvolen poměr vztlakového a odporového koeficientu (C_L/C_D). Druhá část práce se zabývá CFD výpočtem proudění kolem celého vozu a je provedena v open-source softwaru OpenFOAM. Optimalizací profilu křídla bylo dosaženo přibližně 7.9 % zlepšení parametru C_L/C_D, při zachování stability křídla. Přínosem této práce je možnost využití open-source softwarů pro optimalizaci i CFD analýzu, což může do budoucna ušetřit firmám náklady spojené s nákupem licencí komerčních softwarů.

This master’s thesis is focused on optimization of rear wing of sport car by using open-source software. The optimization of 2D profile of the rear wing is present in this thesis. Python environment was chosen for optimization and evolutionary algorithm was is used as optimization function. This algorithm is further connected to Xfoil software, which is computing aerodynamic characteristic. The ratio of the lift and drag coefficients (C_L/C_D) is chosen as parameter which considers the aerodynamic efficiency. The CFD computation of flowing around the whole car is provided in open-source software OpenFOAM. . The profile optimization results to approximately 7.9 % raise of the parameter C_L/C_D, in the same wing stability. The main benefit of this work is to use open-source software for the optimization and CFD analysis, which in future might save company’s resources by not buying expensive commercial software licenses.