logo móvil
Contáctanos

Herramienta Computacional para el Análisis del Sistema de Combustible de Aeronaves

Autores: Di Marzo, Marcela A. D.; Calil, Pedro G.; Najafabadi, Hossein Nadali; Takase, Viviam Lawrence; Mourão, Carlos H. B.; Bidinotto, Jorge H.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2024

Herramienta Computacional para el Análisis del Sistema de Combustible de Aeronaves


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Nivel de combustible
Movimientos de aeronaves
Sensores
Distribución de combustible
Seguridad
Precisión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La medición del nivel de combustible en aeronaves presenta un desafío significativo en la mecánica de vuelo debido a la influencia de los movimientos de la aeronave en las mediciones. Además, constituye un problema multidimensional donde varios sensores distribuidos dentro del tanque deben converger para ofrecer una medición precisa y única, independiente de la actitud de la aeronave. Además, la distribución del combustible a través de múltiples tanques de geometrías irregulares complica aún más las lecturas. Estos problemas impactan críticamente en la seguridad y la economía, ya que los errores de medición pueden comprometer la seguridad del vuelo y llevar a transportar peso excesivo. En respuesta a estos desafíos, esta investigación presenta un proyecto en múltiples etapas en los sistemas de medición de combustible de aeronaves, como un continuo de estudios, donde este primer artículo presenta una herramienta computacional diseñada para simular las lecturas de datos de sensores de combustible de aeronaves en función del nivel de combustible, la geometría del tanque de combustible, la ubicación del sensor y la actitud de la aeronave. Desarrollada en un entorno de código abierto, la herramienta tiene como objetivo apoyar la inferencia estadística necesaria para un modelado preciso en el que la generación de datos sintéticos se convierte en un componente crucial. Un procedimiento de discretización mapea con precisión las geometrías de los tanques de combustible y sus propiedades de masa. Luego, la herramienta intersecta estas geometrías con planos de nivel de combustible y calcula cada nuevo volumen. Integra geometría descriptiva para intersectar estos planos de combustible con sondas representativas de detección de nivel capacitivas y calcula las lecturas del sensor para las condiciones de vuelo simuladas. El método se valida contra geometrías con soluciones analíticas. Este proceso produce respuestas detalladas de medición de combustible para cada sensor dentro del tanque y para diferentes niveles de combustible analizados, proporcionando información sobre el comportamiento no lineal de las señales de los sensores en cada actitud de aeronave analizada. El comportamiento no lineal también se ve influenciado por las lecturas de saturación del sensor en 0 cuando está por encima del nivel de combustible y en 1 cuando está sumergido. Las lecturas sintéticas del sensor de combustible establecen la base para una mejor comprensión de cómo calcular el verdadero nivel de combustible a partir de múltiples lecturas de sensores, y en última instancia optimizar la cantidad de sensores utilizados y su colocación. El diseño de la herramienta ofrece mejoras significativas en la precisión de la medición de combustible de aeronaves, impactando directamente en las aeroestructuras y la instrumentación, y es un aspecto clave de la seguridad en vuelo, la gestión de combustible y la navegación en la tecnología aeroespacial.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro