Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11527/9601
Title: Genetik Algoritma İle Rotor Kanat Profillerinin Aerodinamik Şekil Optimizasyonu
Other Titles: Aerodynamic Shape Optimization Of Rotor Airfoils Via A Genetic Algorithm
Authors: Meriç, R. Alsan
Köksal, A. Taylan
Uzay Mühendisliği ve Teknolojisi
Space Sciences and Technology
Keywords: Şekil optimizasyonu
rotor kanat profili
genetik algoritma
B-spline eğrileri
Shape optimization
rotor airfoil
genetic algorithm
B-spline curves
Publisher: Fen Bilimleri Enstitüsü
Institute of Science and Technology
Abstract: Bu çalışmada, genetik algoritma metodu, bir helikopter kanat profilinin aerodinamik özellikleri göz önünde tutularak yapılacak bir dizayn problemini çözmek için kullanılmıştır. Bir mikro genetik algoritma, aerodinamik analiz amacıyla kullanılan Smith&Hess panel metoduyla bir arada çalıştırılmıştır. Kullanılan mikro genetik algoritma modeli “binary tournament selection”, “uniform crossover” ve elitizm yöntemleriyle çalışmaktadır. Kanat profilini temsil eden B-spline eğrisinin 20 kontrol noktası genetik algoritma optimizasyonu için dizayn parametrelerini oluşturmaktadır. Bu dizayn parametreleri her üç uçuş durumu için kaldırma katsayısını maksimize etmek amacıyla optimize edilmiştir. Bu optimizasyon probleminde kısıtlar moment katsayıları için konmuştur. Genetik algoritmanın bu amaçlara erişmek amacı ile sürekli olarak sıradışı kanat profilleri bulduğu saptanmıştır. Moment katsayıları üzerindeki kısıtlar bulunan kanat profilinin NACA 0012 profilinden daha iyi aerodinamik özellikler sergilemesi göz önünde tutularak amaç fonksiyonuna yerleştirilmiştir. Gerçektende, bulunan optimum profilin NACA 0012 profilinden daha fazla moment oluşturmadığı ve verilen çeşitli hücum açıları için daha yüksek kaldırma sağladığı gözlenmiştir. Sonuç olarak, genetik algoritma yöntemi kanat profili dizaynında ümit verici sonuçlar ortaya çıkarmıştır. Fakat helikopter kanat profili dizaynı bir çok farklı mühendislik disiplinine bağımlı olduğu için, bu alanda disiplinler-arası bir şekil optimizasyonuna ihtiyaç vardır.
In this work, the genetic algorithm method has been used to solve a helicopter rotor airfoil design problem that addresses aerodynamic concerns. A micro genetic algorithm with binary tournament selection, uniform crossover and with an elitism operator is used in conjunction with Smith&Hess panel method aerodynamic code. The genetic algorithm operated on 20 variables which constituted the control points of a B-spline curve representing the airfoil surface. These design variables were optimized to maximize lift coefficient at three flight conditions with a constraint on moment coefficient. It was found that the genetic algorithm could consistently design a non-traditional airfoil to achieve its objectives. The constraints are embedded in the fitness function in such a way that the resulting designs exhibit characteristics more favorable than the famous NACA 0012 airfoil. Indeed, it was found that the resulting optimal design has better lift coefficients than the NACA 0012 airfoil at various values of angle of attack while not exceeding the moment coefficients of NACA 0012 airfoil in any flow condition. As a conclusion, genetic algorithm appears to be quite promising in airfoil shape design, but since the helicopter rotor airfoil design is dependent on the effects of various disciplines, an interdisciplinary design optimization should be applied.
Description: Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2003
Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2003
URI: http://hdl.handle.net/11527/9601
Appears in Collections:Uçak ve Uzay Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2051.pdf1.11 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.