Dissertação

Supersonic and transonic adjoint-based optimization of airfoils EVALUATED

Uma metodologia de otimização de formas aerodinâmica de alta fidelidade, robusta e eficiente, para otimizar perfis aerodinâmicos foi desenvolvida, recorrendo a plataformas de código aberto para simulações computacionais de dinâmica de fluidos. Os códigos integrados foram: SALOME para geração de malha, SU2 para otimização da forma aerodinâmica e ParaView para o pós-processamento. Foram considerados dois métodos de parametrização geométrica: o método Hicks-Henne e o Free-Form Deformation (FFD). Todos os casos de otimização foram investigados usando o método adjunto e um otimizador baseado em gradientes. O primeiro caso consiste na minimização da resistência aerodinâmica do perfil RAE 2822 em escoamento transónico viscoso sujeito aos constrangimentos de sustentação, momento de picada e área. Resultados semelhantes aos encontrados na literatura em termos de coeficiente de resistência aerodinâmica e custo computacional foram obtidos mostrando a aplicabilidade da metodologia. O segundo caso consiste em maximizar o coeficiente de planeio do perfil NACA 0012 a zero graus de ângulo de ataque em condições invíscidas para regimes transónico e supersónico. Utilizando o método FFD foi definida uma caixa adequada onde o número de pontos de controlo foi variado. No método Hicks-Henne foi analisado o parâmetro de controlo de largura das perturbações e o número de funções. Relativamente ao número de variáveis de projeto, o mesmo comportamento foi encontrado: aumento do coeficiente de planeio e custo computacional. Ambos os métodos foram capazes de aumentar a diferença de pressão para aumentar a sustentação, o que combinado com uma redução de área resultou num aumento coeficiente de planeio.
Otimização de Perfis Alares, Métodos Paramétricos, Dinâmica de Fluidos Computacional, Método Adjunto

Novembro 15, 2018, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Frederico José Prata Rente Reis Afonso

Área Científica de Mecânica Aplicada e Aeroespacial (MAA)

ORIENTADOR

Fernando José Parracho Lau

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado