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dc.creatorCroxela, Patricia Lourenço-
dc.date.accessioned2025-10-07T14:07:18Z-
dc.date.available2025-10-07T14:07:18Z-
dc.date.issued2025-09-29-
dc.identifier.citationCROXELA, Patricia Lourenço. Predição de Desempenho Termodinâmico em Projeto Conceitual de Motores Aeronáuticos (Off-Design) com Inteligência Artificial. 2025. 93 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47330-
dc.description.abstractThe technological race for competitiveness and efficient, economic, and environmental soluti ons has been expressly transformed by the implementation of artificial intelligence (AI). In the aerospace sector, the topic is widely discussed in academic and industrial research, planning, ethics, cybersecurity, airworthiness, and certification. In this context, AI is identified as an op portunity to explore its usefulness in conceptual phase projects, specifically in turbofan engines. The general objective of this work is to develop an artificial intelligence meta-model capable of predicting the thermodynamic performance of turbofan engines under off-design conditions, considering critical variables such as thrust, specific fuel consumption, efficiencies, nitrogen oxides (NOx) emissions, turbine inlet temperature, among others. The methodology involved three stages: a thermodynamic on-design project inspired by the GE90 engine and historical success trends; followed by off-design simulations in GasTurb 15 (76 scenarios); and finally, the development of a prediction meta-model using the Gradient Boosting Regressor algorithm in Python, with Mach, altitude, and flight phase as input variables. The results showed high predictive accuracy, surpassing Random Forest and demonstrating good generalization, al though with limitations in some flight phases, indicating the need to expand the database. It is concluded that the approach proved promising as decision support in aerospace propulsion, especially regarding the expansion of analyses in the conceptual phase concomitant with design time reduction, with prospects for future applications in other conceptual design scenarios, cer tification, and sustainability.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectPropulsão aeronáuticapt_BR
dc.subjectDesempenho termodinâmicopt_BR
dc.subjectInteligência artificialpt_BR
dc.subjectTurbofanpt_BR
dc.subjectProjeto conceitualpt_BR
dc.subjectMetamodelopt_BR
dc.subjectAerospace propulsionpt_BR
dc.subjectThermodynamic performancept_BR
dc.subjectArtificial intelligencept_BR
dc.subjectTurbo fanpt_BR
dc.subjectConceptual designpt_BR
dc.subjectMeta-modelpt_BR
dc.titlePredição de Desempenho Termodinâmico em Projeto Conceitual de Motores Aeronáuticos (Off-Design) com Inteligência Artificialpt_BR
dc.title.alternativeThermodynamic Performance Prediction in Conceptual Design of Aircraft Engines (Off-Design) Using Artificial Intelligencept_BR
dc.typeTrabalho de Conclusão de Cursopt_BR
dc.contributor.advisor1Andrade, João Rodrigo-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3633955382225394pt_BR
dc.contributor.referee1Silva, Leonardo Rosa Ribeiro da-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7676004124949982pt_BR
dc.contributor.referee2Susa, Daniel Andrey Herrera-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7632429968290155pt_BR
dc.description.degreenameTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)pt_BR
dc.description.resumoA corrida tecnológica por competitividade, soluções eficientes, econômicas e ambientais têm sido expressamente transformadas pela implementação da inteligência artificial (IA). No setor aeroespacial, o assunto é amplamente discutido em pesquisas acadêmicas e industriais, plane jamento, ética, cibersegurança, aeronavegabilidade e certificação. Nesse contexto, identifica-se na IA uma oportunidade para explorar sua utilidade em projetos em fase conceitual, especifica mente, motores turbofans. O objetivo geral deste trabalho é desenvolver um metamodelo de inteligência artificial, capaz de predizer o desempenho termodinâmico de motores turbofans em condições off-design, considerando variáveis críticas como empuxo, consumo específico de combustível, eficiências, emissões de óxidos de nitrogênio (NOx), temperatura de entrada da turbina, entre outras. A metodologia envolveu três etapas: projeto termodinâmico on-design, inspirado no motor GE90 e tendências históricas de sucesso; seguido de simulações off-design no software GasTurb 15 (76 cenários); por fim, desenvolveu-se um metamodelo de predição utilizando o algoritmo Gradient Boosting Regressor em Python, utilizando de Mach, altitude e fase de voo como variáveis de entrada. Os resultados mostraram alta acurácia preditiva, supe rando o Random Forest e apresentando boa generalização, embora com limitações em algumas fases de voo, indicando a necessidade de expansão do banco de dados. Conclui-se que a abor dagem se mostrou promissora como suporte à decisão na propulsão aeronáutica, especialmente nos quesitos de ampliação de análises em fase conceitual concomitante à redução de tempo de projeto, com perspectiva de aplicações futuras em outros cenários de projeto conceitual, certi ficação e sustentabilidade.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.courseEngenharia Aeronáuticapt_BR
dc.sizeorduration93pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.orcid.putcode193724723-
Appears in Collections:TCC - Engenharia Aeronáutica

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