Marco basado en Kriging aplicado a un problema de optimización aerodinámica de conductos de admisión de aire de motor de múltiples puntos y múltiples objetivos
Autores: Drek, Przemysaw S.; Kubacki, Sawomir; ótak, Jerzy
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Marco basado en Kriging aplicado a un problema de optimización aerodinámica de conductos de admisión de aire de motor de múltiples puntos y múltiples objetivos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Pronosticado
Crecimiento
Tamaño de la flota aérea
Tecnologías disruptivas
Optimización aerodinámica
Estudios multiobjetivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El crecimiento pronosticado en el tamaño de la flota aérea global dinámica en las próximas décadas, junto con la necesidad de introducir tecnologías disruptivas que apoyen el transporte aéreo con emisiones netas cero, exige flujos de trabajo de diseño y optimización más eficientes. Esta investigación se centra en desarrollar un marco de optimización aerodinámica adecuado para estudios de múltiples objetivos de los conductos de entrada de aire de motores de aeronaves pequeñas en múltiples condiciones de vuelo. Además de la mejora de los criterios de rendimiento del conducto, el trabajo tiene como objetivo mejorar la eficiencia económica del proceso. El esquema de optimización combina las ventajas de la Optimización Global Eficiente (EGO) basada en Kriging con la técnica de deformación de malla basada en Funciones de Base Radial (RBF) y la Función Escalarizadora de Logro (ASF) tipo Chebyshev para manejar múltiples objetivos y puntos de diseño. El marco propuesto se aplica a un estudio de optimización aerodinámica del sistema de entrada de aire del motor turbopropulsor de la aeronave I-31T. El flujo de trabajo reduce con éxito las pérdidas de presión en el conducto de aire y mitiga la distorsión del flujo en la cara frontal del compresor del motor en las tres fases de vuelo consideradas. Los resultados demuestran el potencial del marco para resolver problemas complejos de conductos de entrada de aire de múltiples puntos y la capacidad de la formulación basada en ASF para guiar la optimización hacia los objetivos preferidos del diseñador.
Descripción
El crecimiento pronosticado en el tamaño de la flota aérea global dinámica en las próximas décadas, junto con la necesidad de introducir tecnologías disruptivas que apoyen el transporte aéreo con emisiones netas cero, exige flujos de trabajo de diseño y optimización más eficientes. Esta investigación se centra en desarrollar un marco de optimización aerodinámica adecuado para estudios de múltiples objetivos de los conductos de entrada de aire de motores de aeronaves pequeñas en múltiples condiciones de vuelo. Además de la mejora de los criterios de rendimiento del conducto, el trabajo tiene como objetivo mejorar la eficiencia económica del proceso. El esquema de optimización combina las ventajas de la Optimización Global Eficiente (EGO) basada en Kriging con la técnica de deformación de malla basada en Funciones de Base Radial (RBF) y la Función Escalarizadora de Logro (ASF) tipo Chebyshev para manejar múltiples objetivos y puntos de diseño. El marco propuesto se aplica a un estudio de optimización aerodinámica del sistema de entrada de aire del motor turbopropulsor de la aeronave I-31T. El flujo de trabajo reduce con éxito las pérdidas de presión en el conducto de aire y mitiga la distorsión del flujo en la cara frontal del compresor del motor en las tres fases de vuelo consideradas. Los resultados demuestran el potencial del marco para resolver problemas complejos de conductos de entrada de aire de múltiples puntos y la capacidad de la formulación basada en ASF para guiar la optimización hacia los objetivos preferidos del diseñador.