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Optimización Basada en Algoritmos Genéticos de la Rotación del Ala en Vuelo Estacionario

Autores: Gehrke, Alexander; de Guyon-Crozier, Guillaume; Mulleners, Karen

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

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Acceso abierto

Artículo científico
2018

Optimización Basada en Algoritmos Genéticos de la Rotación del Ala en Vuelo Estacionario


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Algoritmo genético
Cinemática de lanzamiento
Objetivos de optimización
Eficiencia promedio de golpeo
Elevación promedio de golpeo
ángulo de ataque efectivo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La cinemática de lanzamiento de un sistema experimental de alas aleteantes en suspensión se optimiza mediante un algoritmo genético. La cinemática de lanzamiento del sistema se parametriza con siete grados de libertad para permitir movimientos de lanzamiento complejos, no lineales y no armónicos. Se consideran dos objetivos de optimización. El primer objetivo es la máxima eficiencia promedio de carrera, y el segundo objetivo es la máxima elevación promedio de carrera. Las soluciones para ambos escenarios de optimización convergen en menos de 30 generaciones basadas en la evaluación de su aptitud. La cinemática de lanzamiento del mejor individuo de la población inicial y final se asemeja estrechamente entre sí para ambos escenarios de optimización, pero la cinemática óptima difiere sustancialmente entre los dos escenarios. El movimiento de lanzamiento más eficiente es más suave y se asemeja más a un movimiento de lanzamiento sinusoidal, mientras que el movimiento de lanzamiento que genera la mayor elevación tiene bordes más afilados y se asemeja más a un movimiento trapezoidal. En ambas soluciones, el movimiento de rotación o lanzamiento se adelanta con respecto al movimiento de carrera sinusoidal. Las mediciones del campo de velocidad en fases seleccionadas durante los movimientos de aleteo destacan por qué las soluciones obtenidas son óptimas para los dos diferentes objetivos de optimización. El movimiento de lanzamiento más eficiente se caracteriza por un ángulo de ataque efectivo casi constante y relativamente bajo al inicio de la mitad de la carrera, lo que apoya la formación de un vórtice de borde de ataque cerca de la superficie del perfil aerodinámico, que permanece ligado durante la mayor parte de la mitad de la carrera. El movimiento de lanzamiento que genera la mayor elevación tiene un ángulo de ataque efectivo mayor, lo que conduce a la generación de un vórtice de borde de ataque más fuerte y un coeficiente de elevación más alto que en el escenario optimizado para la eficiencia.

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