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Estudio de Sensibilidad Global Aeroacústica Basado en RANS y Optimización de Hélices de UAV

Autores: Klimczyk, Witold; Sieradzki, Adam

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Estudio de Sensibilidad Global Aeroacústica Basado en RANS y Optimización de Hélices de UAV


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Hélices
Modelado
Aerodinámica
Aeroacústica
Optimización
Geometría

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 38

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se investigó la modelización de hélices de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en una optimización aeroacústica global y multidisciplinaria. La modelización consiste en tres aspectos: geometría, aerodinámica y aeroacústica. En primer lugar, se estableció un modelo geométrico paramétrico utilizando distribuciones de cuerda, torsión y barrido a lo largo del radio, definidas por splines para garantizar suavidad. Además, se añadieron parámetros de perfil aerodinámico, incluyendo el camber máximo y su posición, así como la posición del grosor máximo. En segundo lugar, se estableció un modelo aerodinámico resuelto por geometría de palas basado en RANS estacionario. Se utilizó un modelo de turbulencia SST de dos ecuaciones para flujo compresible con condiciones de contorno periódicas. En tercer lugar, se definió un modelo aeroacústico para el cálculo de ruido tonal en el campo lejano, basado en la analogía de Ffowcs Williams y Hawkings y una solución RANS. Se realizó un análisis de sensibilidad global para establecer la importancia de las variables de diseño individuales. En consecuencia, se ideó una estrategia de optimización basada en modelización sustituta para establecer de manera eficiente el frente de Pareto de las geometrías de hélices en la optimización aeroacústica multiobjetivo.

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