Dissertação

Optimização de Asas Laminares para Aeronaves "pro-green" EVALUATED

Este trabalho insere-se no âmbito do projecto aerodinâmico de aeronaves pro-green, onde o uso de asas de maior alongamento e menor ângulo de flecha que o normalmente usado em configurações convencionais abre uma oportunidade para reduzir a resistência aerodinâmica e, consequentemente, a emissão de gases para a atmosfera. Assim sendo, pretende-se optimizar a forma geométrica de uma asa com estas características, a operar em regime transónico (número de Mach de 0.74), para condições de projecto fixas, com um coeficiente de sustentação de 0.72 e um número de Reynolds de 20 milhões. Este processo de optimização envolveu simulações associadas a CFD, realizadas no programa comercial FLUENT. Foi escolhido como modelo de turbulência o de Spalart-Allmaras, como método de previsão da transição laminar-turbulento o critério C1 e como método de optimização o algoritmo genético. Este último baseia-se na selecção natural como processo de optimização e foi aplicado de modo a estabelecer sucessivas populações de asas, como potenciais soluções optimizadas. As asas que apresentaram menores valores de resistência foram seleccionadas para criar uma nova geração de asas. Terminado o processo de optimização, concluiu-se que a asa da geometria de base não apresentava um potencial de optimização significativo para o conjunto de parâmetros geométricos escolhidos para este processo, pois a ?melhor? asa com a mesma espessura da asa de referência só apresenta uma redução de 3% no coeficiente de resistência. No entanto, se a espessura for reduzida em apenas 1% da corda, é possível obter uma redução da resistência aerodinâmica de 16%.
Optimização de Asas, Algoritmo Genético, Coeficiente de Resistência, Transição Laminar-Turbulento

novembro 13, 2009, 14:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

João Manuel Melo de Sousa

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado