Дослідження аеродинамічних властивостей обтікача за різних швидкісних режимів
Автор: Дутка Павло Петрович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Роботомеханічні системи та комплекси
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Магістерська дисертація присвячена дослідженню аеродинамічних властивостей носових обтікачів дронів, зосереджуючись на їх конструктивних особливостях, оптимізації форм та характеристик при різних режимах польоту. У роботі підкреслено важливість оптимальної геометрії обтікача для досягнення мінімального аеродинамічного опору та підвищення ефективності підйомної сили залежно від умов експлуатації. Особливу увагу приділено моделюванню та аналізу аеродинамічних сил із застосуванням методів обчислювальної гідродинаміки (CFD), з використанням програмного забезпечення AirShaper . Мета роботи. Розробка комплексного підходу до аналізу, моделювання та оптимізації аеродинамічних характеристик носового обтікача дрона для забезпечення мінімального опору та підвищення стабільності в польоту. У першому розділі обговорюється призначення, застосування та класифікація носових обтікачів у різних типах літальних апаратів, у тому числі безпілотників. У цьому розділі висвітлюється роль носових обтікачів у зменшенні опору в польоті. У другому розділі описано конструкцію конуса носа, включаючи його геометричні параметри та вибір матеріалу (пластик PET-G). У розділі також детально описано розрахунок аеродинамічних сил і принципи роботи в різних режимах польоту. У третьому розділі дослідження фокусується на методології дослідження, включаючи описи різних режимів швидкості та методів аналізу CFD. Розділ охоплює: • Кінематичні та силові розрахунки: встановлює аеродинамічний опір і підйомну силу на швидкостях від 50 до 111 м/с. • CFD моделювання: моделювання, виконане за допомогою програмного забезпечення AirShaper, аналіз розподілу тиску, зон турбулентності та характеристик потоку. • Рекомендації щодо оптимізації: пропозиції щодо вдосконалення форми носового конуса для покращення аеродинамічної ефективності, включаючи коригування кута конуса та гладкості поверхні. • У четвертому розділі представлено економічний аналіз запропонованої конструкції носового конуса. Він оцінює економічну ефективність, ринковий потенціал і конкурентні переваги впровадження оптимізованого дизайну у виробництві дронів. Об’єкт дослідження: аеродинамічні процеси та характеристики нового обтікача. Предмет дослідження: носовий обтікач дрона, його геометрія та матеріали, що впливають на аеродинамічні характеристики. Ключові слова: носовий обтікач, AirShaper, швидкість потоку повітря, ламінарний потік, турбулентний потік, коефіцієнти аеродинамічного опору.