Academic Journal
Prediction of drag coefficient of a hybrid body design of aircraft
| Τίτλος: | Prediction of drag coefficient of a hybrid body design of aircraft |
|---|---|
| Πηγή: | Mechanics and Advanced Technologies; Vol. 7 No. 3 (99) (2023); 364-373 Mechanics and Advanced Technologies; Том 7 № 3 (99) (2023); 364-373 |
| Στοιχεία εκδότη: | "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", 2023. |
| Έτος έκδοσης: | 2023 |
| Θεματικοί όροι: | дисперсійний аналіз (ANOVA), ANOVA, гібридна конструкція літака, Hybrid design aircraft, computer aided design, комп'ютерне проектування, Finite element analysis, зменшення лобового опору, drag reduction, аналіз скінченних елементів |
| Περιγραφή: | У цьому дослідженні представлено проєкт літака з гібридним корпусом, який є квінтесенцією літака зі змішаним крилом NACA 4414, що складається з крила та планера. Для оцінки впливу лобової площі, кута камери та матеріалів на коефіцієнт лобового опору застосовано метод розрахунку елементів за допомогою методологія поверхні відгуку (RSM). Для виявлення впливу цих факторів використовується дисперсійний аналіз (ANOVA). Для того, щоб мінімізувати симуляції, використовується модель в RSM, Центральна композиційна конструкція (CCD). Результати моделювання перевіряються за допомогою комп’ютерної гідродинаміки (CFD). Крім того, запропоновано комбінації полімерів з пам’яттю форми з композитами та нанопорошком графену для полегшення ваги та покращення механічних властивостей. Проведено порівняння цих матеріалів з комерційно використовуваними алюмінієвими сплавами. Встановлено, що найнижчий коефіцієнт лобового опору досягається при лобовій площі 1625 м2 з кутом атаки –10° і з комбінацією матеріалів з полімеру, армованого вуглецевим волокном, полімеру, армованого скловолокном, і 10% графенового нанопорошку за масою. This study presents a design of a quintessential hybrid body aircraft, a blended NACA 4414 airfoil winged body. The Design of Elements approach, via Response Surface Methodology (RSM), is used to evaluate the influence of frontal area, chamber angle and materials on the drag coefficient. The Analysis of Variance (ANOVA) is carried out to find the influences of the same. In order to minimize the simulations, a model in RSM, Central Composite Design (CCD) is used. The results of the same are verified via Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. Moreover, combinations of shape memory polymers with composites and graphene nano powder are proposed, for light-weighting and enhanced mechanical properties. A comparison of said materials with commercially used aluminum alloys is done. It is found that the lowest drag coefficient is achievable at a frontal area of 1625 m2 with an angle of attack of -10o and with a material combination of carbon fiber reinforced polymer, glass fiber reinforced polymer, and 10% graphene nano powder by weight. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | English |
| ISSN: | 2521-1943 2522-4255 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | https://journal.mmi.kpi.ua/article/view/284872 |
| Rights: | CC BY |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.scientific.p..2a2c9b3b6712f555a4e32d29cf600ddc |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
καταχωρήστε σχόλιο πρώτοι!