Otimização de aerofólios usando curvas de bézier e algoritmo genético (2023)
- Authors:
- USP affiliated author: NASCIMENTO, HUGO SARAIVA DO - EESC
- School: EESC
- Sigla do Departamento: SAA
- Subjects: AEROFÓLIOS; ALGORITMOS GENÉTICOS; MODELOS MATEMÁTICOS
- Language: Português
- Abstract: O presente estudo se dedica à exploração da aplicação de algoritmos genéticos e métodos de parametrização como ferramentas de otimização de aerofólios. A combinação de um sistema de parametrização fundamentado em curvas de Bézier, com a utilização da técnica de otimização multi-objetivo NSGA-II é apresentada, juntamente com um modelo de análise distribuída em múltiplos processadores baseado no XFOIL. O principal objetivo dessa otimização consiste na melhoria das características aerodinâmicas de um aerofólio específico, visando a redução do coeficiente de arrasto (Cd) e o aumento do coeficiente de sustentação (CL) para um ângulo de ataque de α = 8◦ e um número de Reynolds de 3.000.000. Os resultados obtidos revelam que o modelo proposto apresenta uma fronteira de Pareto que se assemelha àquela documentada na literatura para este caso de estudo e resulta em uma diminuição de 70% no tempo de cálculo dessa fronteira. No entanto, uma análise detalhada dos casos que correspondem aos valores mínimos de CD e máximos de CL revela uma importante conclusão: uma abordagem que considere apenas um ângulo de ataque resulta em perfis de aerofólios que podem ser subótimos em outras condições de voo. Os resultados do algoritmo genético empregado neste estudo demonstram que é possível identificar uma gama diversificada de aerofólios que atendem às condições de projeto estabelecidas. Essa abordagem multi-objetivo contrasta com uma abordagem unidimensional, que tenderia a fornecer apenas um perfil ótimo em um único ponto de operação. Deste modo, este estudo destaca a importância da otimização multi-objetivo e da consideração de múltiplas condições de operação no contexto do desenvolvimento de aerofólios de alto desempenho destinados a uma diversidade de cenários de aplicação.
- Imprenta:
- Place of publication: São Carlos
- Date published: 2023
-
ABNT
NASCIMENTO, Hugo Saraiva do. Otimização de aerofólios usando curvas de bézier e algoritmo genético. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9b85a3fa-1704-4e5c-8b50-eb3e7156fe11/Nascimento_Hugo_Saraiva_tcc.pdf. Acesso em: 30 abr. 2024. -
APA
Nascimento, H. S. do. (2023). Otimização de aerofólios usando curvas de bézier e algoritmo genético (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9b85a3fa-1704-4e5c-8b50-eb3e7156fe11/Nascimento_Hugo_Saraiva_tcc.pdf -
NLM
Nascimento HS do. Otimização de aerofólios usando curvas de bézier e algoritmo genético [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 30 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9b85a3fa-1704-4e5c-8b50-eb3e7156fe11/Nascimento_Hugo_Saraiva_tcc.pdf -
Vancouver
Nascimento HS do. Otimização de aerofólios usando curvas de bézier e algoritmo genético [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 30 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9b85a3fa-1704-4e5c-8b50-eb3e7156fe11/Nascimento_Hugo_Saraiva_tcc.pdf
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