Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Using CFD to analyze thermal and optical influence on a zero pressure balloon at floating condition
Luleå tekniska universitet, Institutionen för system- och rymdteknik, Rymdteknik.
Luleå tekniska universitet, Institutionen för system- och rymdteknik, Rymdteknik.
2018 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
Abstract [en]

The ability to control the trajectory and understanding the atmospheric effects on the flight performance of a scientific high altitude balloon has long been an aspiring ambition. This thesis work analyses the thermal and optical environments at float using the simulation software, ANSYS FLUENT. The objectives for this thesis were to evaluate how the solar angle, sunshine factor and the ground emissivity altered the altitude for the balloon during floating condition in Steady-state simulations. A transient simulation was conducted to evaluate the diurnal cycle effects on the altitude of the balloon. The understanding of how the parameters influence the altitude will make it possible to autonomously route the balloon to desired altitudes where you have a favorable wind direction.

Performing steady-state simulations showcased the significance of certain parameters. Different solar angles greatly influenced the temperature gradient on the balloon and hence a larger lifting force acted on the balloon when the sun was at its highest point. Varying the cloudiness mostly affected the maximum temperature distribution and did not affect the minimum temperature distribution. The steady-state simulations also indicated a limited but noticeable dependence on the ground emissivity. From the transient simulations it was further enhanced how great of influence the solar angle have, which was illustrated by running diurnal cycles. It was also apparent that there are great differences depending on the seasons. For future applications, it would be of interest to investigate the effects caused by wind velocities in the steady-state case. A comparative analytic solution should be performed in order to validate the simulation results.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2018. , s. 73
Nyckelord [en]
CFD, High-altitude balloon, ANSYS, FLUENT
Nationell ämneskategori
Annan fysik Strömningsmekanik och akustik Rymd- och flygteknik Farkostteknik Beräkningsmatematik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-69620OAI: oai:DiVA.org:ltu-69620DiVA, id: diva2:1219984
Externt samarbete
Esrange SSC
Ämne / kurs
Examensarbete, minst 30 hp
Utbildningsprogram
Civilingenjör, Rymdteknik
Handledare
Examinatorer
Tillgänglig från: 2018-06-19 Skapad: 2018-06-18 Senast uppdaterad: 2018-06-19Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(4744 kB)169 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 4744 kBChecksumma SHA-512
6a702bb567e9bba08d5d068aef00b8b3218d2e119ddccf67ee56dcfa7ed2ecf7901e448019438d1afe1d1d311de53e43dce2956b1fd095709ab96968b73631c6
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Woldu, YaredFritz, Anton
Av organisationen
Rymdteknik
Annan fysikStrömningsmekanik och akustikRymd- och flygteknikFarkostteknikBeräkningsmatematik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 169 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 67 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf