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Selección de criterios apropiados para la optimización del elemento de ventilación para ropa de protección utilizando un enfoque numérico

Autores: Vejanand, Sanjay Rajni; Janushevskis, Alexander; Vaicis, Ivo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Selección de criterios apropiados para la optimización del elemento de ventilación para ropa de protección utilizando un enfoque numérico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Sistemas

Palabras clave

Métodos
Ventilación
Elementos
Optimización de forma
Criterios
Metamodelos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Aunque hay múltiples métodos para ventilar la ropa protectora, todavía hay espacio para mejorar. En nuestra investigación, estamos utilizando elementos de ventilación que se colocan en los orificios de ventilación en el espacio de aire entre el cuerpo y la ropa. Estos elementos de ventilación permiten que el aire fluya libremente mientras evitan que la radiación solar, las gotas de lluvia y los insectos accedan directamente al cuerpo. Por lo tanto, la forma del elemento de ventilación es crucial. Esto nos llevó a estudiar la optimización de la forma de los elementos de ventilación a través del uso de metamodelos y enfoques numéricos. Para lograr el objetivo, es crucial evaluar y elegir criterios adecuados para el proceso de optimización. Sabemos por investigaciones anteriores que el elemento con forma de recorte toroidal proporciona mejores resultados. En un estudio previo, optimizamos la forma de este elemento basándonos en la diferencia de presión mínima como criterio. En este estudio, estamos utilizando diferentes criterios para la optimización de la forma de los elementos de ventilación para determinar cuáles son más efectivos. Este estudio implica una estrategia de metamodelado que utiliza aproximaciones locales y globales con polinomios de diferentes órdenes, así como aproximaciones de Kriging, con el fin de optimizar la geometría de los elementos de ventilación. El objetivo se logró mediante un proceso secuencial. (1) Planificar la posición de los puntos de control de las Superficies B-Spline Racionales No Uniformes (NURBS) para generar elementos con una forma suave. (2) Construir modelos geométricos CAD basados en el diseño de experimentos. (3) Calcular soluciones detalladas del modelo utilizando SolidWorks Flow Simulation. (4) Desarrollar metamodelos para respuestas utilizando experimentos computacionales. (5) Optimización de la forma del elemento utilizando metamodelos. El procedimiento se repite para seis criterios y, posteriormente, se comparan los resultados para determinar los criterios más eficientes para optimizar el diseño del elemento de ventilación.

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