Dissertação

Development of a Propulsion Model for a MDO Framework: Mission-based Optimization EVALUATED

As regulamentações ambientais aliadas às previsões de crescimento deste sector do transporte aéreo têm imposto uma grande pressão sobre o desenvolvimento de aeronaves com um menor consumo de combustível. Assim, o projeto de novas aeronaves tem estado a desenvolver-se para que, desde os primeiros estudos preliminares, sejam aplicadas técnicas de otimização multidisciplinar. Neste sentido foi desenvolvida pela Área Científica de Engenharia Aeroespacial uma ferramenta de projeto preliminar, o MDOGUI, a qual está a ser desenvolvida no âmbito do projeto NOVEMOR. Um módulo capaz de modelar com média fidelidade um turborreator de duplo fluxo e um turboélice foi implementado para ser integrado nesta ferramenta. Os modelos implementados incluíram uma análise em Condições de Projeto, onde o desempenho do motor é estudado para um único Ponto de Projeto, seguida por uma análise fora das Condições de Projeto e onde a performance do motor é testada para todas as condições de operação. Adicionalmente, foi também implementado um modelo com base em dados históricos para o cálculo do peso e dimensões do turborreator de duplo fluxo. Para verificação dos resultados dos modelos, estes foram comparados com resultados disponíveis em literatura e num exemplo de motor e missão fornecidos pela Embraer. Foi ainda executado um processo de otimização com o objetivo de determinar o Ponto de Projeto que define o motor com menor consumo de combustível ao longo de um dado perfil de missão. Com este processo foram encontrados resultados promissores, tendo sido obtida uma redução no consumo de combustível de até 19%.
Performance de motor, Turborreator de duplo fluxo, Turbo-hélice, Otimização multidisciplinar, Minimização do consumo de combustível, Projeto preliminar de aeronaves

Novembro 23, 2015, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Michele Ferlauto

PoliTo

ORIENTADOR

José Lobo do Vale

Polo IST-IDMEC (IDMEC)

ORIENTADOR

Fernando José Parracho Lau

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar