Search

Hawk Turbine AB tillverkar mindre jetmotorer som ofta används i små obemannade och radiostyrda flygplan. I flygplansmodellen Lockheed T-33 Shooting Star är motorn monterad inuti planet varför luften måste ledas ut till atmosfären. För bästa möjliga prestanda måste ejektorn och utblåsröret som leder luften dimensioneras efter motor och flyghastighet. En 3-dimensionell CAD modell av flygplanets installation skapades och därefter simulerats i en virtuell vindtunnel med hjälp av datorprogrammet SolidWorks Flow Simulation. Flera olika utblåsrör i varierande storlekar samt olika former har testats för att avgöra om ändringar kan förbättra prestandan ytterligare. Simulationsresultat visar att det går att förbättra nuvarande konfiguration med 5,99 % om diametern på utblåsröret minskas från 75 mm till 70 mm med en bibehållen form på utblåsröret., Hawk Turbine AB is a company that manufactures small jet engines which are often used in smaller unmanned and radio-controlled aircrafts. In the Lockheed T-33 Shooting Star aircraft the engine is mounted in the center of the aircraft and therefore requires ducts to be used for directing the exhaust to the atmosphere. For optimum performance the ejector and the exhaust manifold must be designed for the engine and the flight velocity. A 3-dimentional CAD model of the aircrafts ducts was created. The model was then used in virtual wind tunnel testing using the software SolidWorks Flow Simulation. Different shapes and sizes of the manifolds were tested in the simulations to determine if modifications can further improve the performance. The simulations show that the performance of the current manifold can be improved by 5,99 % if the diameter of the manifold is reduced from 75 mm to 70 mm while keeping the shape of the manifold unaltered.

Hawk Turbine AB tillverkar mindre jetmotorer som ofta används i små obemannade och radiostyrda flygplan. I flygplansmodellen Lockheed T-33 Shooting Star är motorn monterad inuti planet varför luften måste ledas ut till atmosfären. För bästa möjliga prestanda måste ejektorn och utblåsröret som leder luften dimensioneras efter motor och flyghastighet. En 3-dimensionell CAD modell av flygplanets installation skapades och därefter simulerats i en virtuell vindtunnel med hjälp av datorprogrammet SolidWorks Flow Simulation. Flera olika utblåsrör i varierande storlekar samt olika former har testats för att avgöra om ändringar kan förbättra prestandan ytterligare. Simulationsresultat visar att det går att förbättra nuvarande konfiguration med 5,99 % om diametern på utblåsröret minskas från 75 mm till 70 mm med en bibehållen form på utblåsröret., Hawk Turbine AB is a company that manufactures small jet engines which are often used in smaller unmanned and radio-controlled aircrafts. In the Lockheed T-33 Shooting Star aircraft the engine is mounted in the center of the aircraft and therefore requires ducts to be used for directing the exhaust to the atmosphere. For optimum performance the ejector and the exhaust manifold must be designed for the engine and the flight velocity. A 3-dimentional CAD model of the aircrafts ducts was created. The model was then used in virtual wind tunnel testing using the software SolidWorks Flow Simulation. Different shapes and sizes of the manifolds were tested in the simulations to determine if modifications can further improve the performance. The simulations show that the performance of the current manifold can be improved by 5,99 % if the diameter of the manifold is reduced from 75 mm to 70 mm while keeping the shape of the manifold unaltered.

The objective of this thesis work was to construct and implement an algorithm into the programADAPDT to calculate the zero-lift drag profile for defined aircraft geometries. ADAPDT, shortfor AeroDynamic Analysis and Preliminary Design Tool, is a program that calculates forces andmoments about a flat plate geometry based on potential flow theory. Zero-lift drag will becalculated by means of different hand-book methods found suitable for the objective andapplicable to the geometry definition that ADAPDT utilizes. Drag has two main sources of origin: friction and pressure distribution, all drag acting on theaircraft can be traced back to one of these two physical phenomena. In aviation drag is dividedinto induced drag that depends on the lift produced and zero-lift drag that depends on the geometry of the aircraft. How reliable and accurate the zero-lift drag computations are depends on the geometry data thatcan be extracted and used. ADAPDT‟s geometry definition is limited to flat plate geometrieshowever although simple it has the potential to provide a huge amount of data and also delivergood results for the intended use. The flat plate representation of the geometry proved to beleast sufficient for the body while wing elements could be described with much more accuracy. Different empirical hand-book methods were used to create the zero-lift drag algorithm. Whenchoosing equations and formulas, great care had to be taken as to what input was required sothat ADAPDT could provide the corresponding output. At the same time the equations shouldnot be so basic that level of accuracy would be compromised beyond what should be expectedfrom the intended use. Finally, four well known aircraft configurations, with available zero-lift drag data, weremodeled with ADAPDT‟s flat plate geometry in order to validate, verify and evaluate the zeroliftdrag algorithm‟s magnitude of reliability. The results for conventional aircraft geometriesprovided a relative error within 0-15 % of the, Målet med detta examensarbete var att skapa och implementera en algoritm som införmöjligheten att beräkna nollmotstånd för givna flygplansgeometrier i programmet ADAPDT.ADAPDT, kort för AeroDynamic Analysis and Preliminary Design Tool, är ett program som,baserat på potential strömnings teori, beräknar krafter och moment på en geometri uppbyggd avplana plattor. Nollmotståndet kommer att baseras en kombination av handboksmetoder somfunnits lämpliga och applicerbara på geometridefinitionen given i ADAPDT. Motstånd har sitt ursprung i två fysikaliska fenomen: friktion och tryckfördelning, ur vilka alltmotstånd som agerar på ett flygplan härrör. Inom flyget delar man in motståndet ilyftkraftsberoende inducerat motstånd samt geometriberoende nollmotstånd. Hur pålitliga och noggranna motståndsberäkningarna kan förväntas vara beror på mängdengeometriska data som finns att tillgå. ADAPDT:s geometridefinition är begränsad till planaplattor men trots detta finns potential att leverera stora mängder data och resultat med rimlignoggrannhet. Plan plattgeometrin visade sig, för kroppsgeometrin, väldigt begränsad ochotillräcklig medan ving element kunde beskrivas med större noggrannhet. En rad olika empiriska handboksmetoder användes för att skapa nollmotståndsalgoritmen. Vidvalet av formler och ekvationer var det viktigt att välja sådana som ADAPDT kunde försetillräckligt med data till. Samtidigt fick formlerna inte vara alltför simpla så att måttet avnoggrannhet i resultaten vart alltför låg mot för vad som, för ändamålet, är förväntat. Slutligen valdes fyra kända flygplan, med nollmotståndsdata tillgängligt, att modeleras medADAPDT:s plan plattgeometri för att validera, verifiera och utvärdera algoritmens mått avtillförlitlighet. Resultaten för mer konventionella flygplanskonfigurationer visade på ett relativtfel mellan 0-15 % mot de givna referensflygplanens nollmotståndsdata inom hastigheterna 0 tillMach 1,2. För mer komplicerade konfigurationer steg det relativa felet omedelb

The objective of this thesis work was to construct and implement an algorithm into the programADAPDT to calculate the zero-lift drag profile for defined aircraft geometries. ADAPDT, shortfor AeroDynamic Analysis and Preliminary Design Tool, is a program that calculates forces andmoments about a flat plate geometry based on potential flow theory. Zero-lift drag will becalculated by means of different hand-book methods found suitable for the objective andapplicable to the geometry definition that ADAPDT utilizes. Drag has two main sources of origin: friction and pressure distribution, all drag acting on theaircraft can be traced back to one of these two physical phenomena. In aviation drag is dividedinto induced drag that depends on the lift produced and zero-lift drag that depends on the geometry of the aircraft. How reliable and accurate the zero-lift drag computations are depends on the geometry data thatcan be extracted and used. ADAPDT‟s geometry definition is limited to flat plate geometrieshowever although simple it has the potential to provide a huge amount of data and also delivergood results for the intended use. The flat plate representation of the geometry proved to beleast sufficient for the body while wing elements could be described with much more accuracy. Different empirical hand-book methods were used to create the zero-lift drag algorithm. Whenchoosing equations and formulas, great care had to be taken as to what input was required sothat ADAPDT could provide the corresponding output. At the same time the equations shouldnot be so basic that level of accuracy would be compromised beyond what should be expectedfrom the intended use. Finally, four well known aircraft configurations, with available zero-lift drag data, weremodeled with ADAPDT‟s flat plate geometry in order to validate, verify and evaluate the zeroliftdrag algorithm‟s magnitude of reliability. The results for conventional aircraft geometriesprovided a relative error within 0-15 % of the, Målet med detta examensarbete var att skapa och implementera en algoritm som införmöjligheten att beräkna nollmotstånd för givna flygplansgeometrier i programmet ADAPDT.ADAPDT, kort för AeroDynamic Analysis and Preliminary Design Tool, är ett program som,baserat på potential strömnings teori, beräknar krafter och moment på en geometri uppbyggd avplana plattor. Nollmotståndet kommer att baseras en kombination av handboksmetoder somfunnits lämpliga och applicerbara på geometridefinitionen given i ADAPDT. Motstånd har sitt ursprung i två fysikaliska fenomen: friktion och tryckfördelning, ur vilka alltmotstånd som agerar på ett flygplan härrör. Inom flyget delar man in motståndet ilyftkraftsberoende inducerat motstånd samt geometriberoende nollmotstånd. Hur pålitliga och noggranna motståndsberäkningarna kan förväntas vara beror på mängdengeometriska data som finns att tillgå. ADAPDT:s geometridefinition är begränsad till planaplattor men trots detta finns potential att leverera stora mängder data och resultat med rimlignoggrannhet. Plan plattgeometrin visade sig, för kroppsgeometrin, väldigt begränsad ochotillräcklig medan ving element kunde beskrivas med större noggrannhet. En rad olika empiriska handboksmetoder användes för att skapa nollmotståndsalgoritmen. Vidvalet av formler och ekvationer var det viktigt att välja sådana som ADAPDT kunde försetillräckligt med data till. Samtidigt fick formlerna inte vara alltför simpla så att måttet avnoggrannhet i resultaten vart alltför låg mot för vad som, för ändamålet, är förväntat. Slutligen valdes fyra kända flygplan, med nollmotståndsdata tillgängligt, att modeleras medADAPDT:s plan plattgeometri för att validera, verifiera och utvärdera algoritmens mått avtillförlitlighet. Resultaten för mer konventionella flygplanskonfigurationer visade på ett relativtfel mellan 0-15 % mot de givna referensflygplanens nollmotståndsdata inom hastigheterna 0 tillMach 1,2. För mer komplicerade konfigurationer steg det relativa felet omedelb