Resumen

En este artículo se presenta un nuevo enfoque para optimizar la geometría del perfil aerodinámico de una turbina mediante el diseño simultáneo de múltiples secciones 2D del perfil aerodinámico. La complejidad del modelado de la geometría en 3D se evita generando múltiples secciones 2D del perfil aerodinámico y restringiendo su geometría en la dirección radial mediante polinomios de primer y segundo orden que aseguran la suavidad en la dirección radial. Los campos de flujo de las geometrías candidatas obtenidas durante la optimización se evalúan mediante un código de análisis CFD cuasi-3D, no viscoso. Se utiliza un solucionador de flujo no viscoso para reducir el tiempo de ejecución del análisis. Se utilizan múltiples criterios de evaluación basados en el perfil del número de Mach obtenido a partir del análisis de cada sección transversal del avión para calcular una métrica de calidad. Una contribución clave del trabajo es el desarrollo de métricas que emulan la percepción del diseñador humano al evaluar visualmente la distribución del número de Mach. Una representación matemática de los criterios de evaluación, junto con un generador de geometría paramétrica, permite el uso de técnicas de optimización formal en el diseño. El enfoque propuesto se implementa en el diseño óptimo de una tobera de turbina de baja presión.

• Materias:Minería de datos Desarrollo de procesos Geología Ingeniería aeroespacial Ingeniería Aeronáutica Transporte aéreo
• Subjects:Data mining Process development Geology Aerospace engineering Aeronautical Engineering Air transport
• Palabras claves:direcciones radiales, código de análisis cfd, solucionador de flujo no viscoso, complejidad del 3d, perfil aerodinámico 2d múltiple, desarrollo de la métrica, técnicas de optimización formal, criterios de evaluación múltiples, distribución del número de mach, campo del candidato
• Keywords:radial directions, cfd analysis code, inviscid flow solver, complexity of 3d, multiple 2d airfoil, development of metric, formal optimization techniques, multiple evaluation criteria, mach number distribution, field of candidate