Un método de optimización híbrido aerodinámico basado en rVPM para rotor coaxial con palas superiores e inferiores diferenciadas en estados de vuelo estacionario y crucero a alta velocidad
Autores: Ding, Zhiwei; Duan, Dengyan; Zhang, Chaoqun; Li, Jianbo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un método de optimización híbrido aerodinámico basado en rVPM para rotor coaxial con palas superiores e inferiores diferenciadas en estados de vuelo estacionario y crucero a alta velocidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Rendimiento
Optimización aerodinámica
Rotores coaxiales
Propiedades geométricas
Eficiencia
Desafíos aerodinámicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar el rendimiento de los rotores coaxiales rígidos tanto en condiciones de vuelo en estacionario como en crucero a alta velocidad, este estudio desarrolla un nuevo método de optimización aerodinámica que diferencia entre los rotores superior e inferior. Utilizando la línea de elevación y el método de partículas de vórtice viscoso reformulado (rVPM), este enfoque modela los complejos campos de estela de los rotores coaxiales y evalúa con precisión las cargas aerodinámicas en las palas. La optimización de propiedades geométricas como la configuración del plano y el giro no lineal se lleva a cabo a través de un solucionador innovador que integra el recocido simulado con el algoritmo de Nelder-Mead, asegurando resultados de optimización rápidos y completos. Los análisis comparativos demuestran que estos ajustes geométricos personalizados mejoran significativamente la eficiencia en ambos estados operativos, superando los métodos tradicionales. Esta investigación proporciona un marco estratégico para abordar los diversos desafíos aerodinámicos presentados por los diferentes estados de vuelo en el diseño de rotores coaxiales.
Descripción
Para mejorar el rendimiento de los rotores coaxiales rígidos tanto en condiciones de vuelo en estacionario como en crucero a alta velocidad, este estudio desarrolla un nuevo método de optimización aerodinámica que diferencia entre los rotores superior e inferior. Utilizando la línea de elevación y el método de partículas de vórtice viscoso reformulado (rVPM), este enfoque modela los complejos campos de estela de los rotores coaxiales y evalúa con precisión las cargas aerodinámicas en las palas. La optimización de propiedades geométricas como la configuración del plano y el giro no lineal se lleva a cabo a través de un solucionador innovador que integra el recocido simulado con el algoritmo de Nelder-Mead, asegurando resultados de optimización rápidos y completos. Los análisis comparativos demuestran que estos ajustes geométricos personalizados mejoran significativamente la eficiencia en ambos estados operativos, superando los métodos tradicionales. Esta investigación proporciona un marco estratégico para abordar los diversos desafíos aerodinámicos presentados por los diferentes estados de vuelo en el diseño de rotores coaxiales.