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Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Determinação das configurações ótimas de winglets em aeronaves usando técnicas de meta-modelagem e otimização multi-objetivo
Author: Prado Filho, Jorge Humberto Domingues do
First Advisor: Vedovotto, João Marcelo
First coorientator: Cavalini Junior, Aldemir Aparecido
Second member of the Committee: Silva, Renato Pacheco
Fourth member of the Committee: Lobato, Fran Sérgio
Summary: Em se tratando de componentes aeronáuticos, a geometria da asa apresenta grande influência sobre os coeficientes de sustentação e arrasto. Buscando reduzir uma parcela da força de arrasto, a utilização de superfícies de ponta de asa, tais como winglets, tem se mostrado uma boa solução. Todavia, para a obtenção da configuração ótima de winglet considerando seus parâmetros geométricos, uma vasta gama de experimentos é requerida. Visando alternativas aos tradicionais procedimentos experimentais, visto o custo embarcado, diversas técnicas computacionais vêm sendo empregadas. Neste cenário, a presente contribuição tem por objetivo a determinação de meta-modelos representativos para o sistema. Posteriormente, por meio de técnicas de otimização multi-objetivo busca-se determinar uma melhor configuração visando a relação arrasto/sustentação, empregando para a obtenção dos meta-modelos o Método Kriging. Os resultados obtidos demonstram a eficácia da metodologia proposta como alternativa para o tratamento destes problemas ao reduzir o tempo dedicado a realização de experimentos, obtendo concomitantemente melhores combinações entre as variáveis de projeto e que atendiam os dois objetivos propostos. Além disso percebe-se através dos resultados, o agrupamento das condições ótimas em torno de 3 combinações distintas.
Abstract: In the case of aeronautical components, the wing geometry presents great influence on the drag and lift coefficients. Seeking to reduce a portion of the drag force, the use of wing tip surfaces, such as winglets, has proved to be a good solution. However, to obtain the optimal winglet configuration considering its geometric parameters, a wide range of experiments is required. Aiming at alternatives to traditional experimental procedures, given the embedded cost, several computational techniques have been employed. In this scenario, the objective of this contribution is the determination of representative meta-models for the system. Subsequently, by means of multi-objective optimization techniques, it is sought to determine a better configuration based on the drag / lift relationship, using the Kriging Method to obtain the meta-models. The results obtained demonstrate the effectiveness of the methodology proposed as an alternative for the treatment of these problems by reducing the time spent conducting experiments, obtaining concomitantly better combinations between the project variables and meeting the two proposed objectives. In addition, we can see from the results, the optimization of optimal conditions around 3 different combinations.
Keywords: Forças de sustentação e arrasto
Lift and drag forces
Fluidodinâmica computacional
Computational Fluid Dynamics
Meta-modelagem
Meta-modeling
Kriging
Otimização Multi-objetivo
Multi-objective Optimization
Dinâmica de fluidos computacional
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: PRADO FILHO, Jorge Humberto Domingues do. Determinação das configurações ótimas de winglets em aeronaves usando técnicas de meta-modelagem e otimização multi-objetivo. 2018. 92 p. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica)- Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22162
Date of defense: 13-Jul-2018
Appears in Collections:TCC - Engenharia Aeronáutica

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