Aerodynamic design optimization of nacelle/pylon position on an aircraft

Li, Jing; Gao, Zhenghong; Huang, Jiangtao; Zhao, Ke

doi:10.1016/j.cja.2013.04.052

Cited by 40 publications

(16 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…e 1st 2 Mathematical Problems in Engineering subgroup is chosen as the master subgroup, which is mainly in charge of local search, and the others are specified as the slave subgroups for the global search. e 1st subgroup is to adopt the standard PSO, while the others are to adopt the improved PSO algorithms accomplished in our prior studies [39,40]. e speed and position of the 1st subgroup is updated according to the following equation:…”

Section: Multigroups Cooperative Particle Swarm Optimization Algorithmentioning

confidence: 99%

Aerodynamic Design Optimization of Transonic Natural-Laminar-Flow Airfoil at Low Reynolds Number

Bian

2020

Mathematical Problems in Engineering

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The position and size of laminar separation bubble on airfoil surfaces exert a profound impact on the efficiency of transonic natural-laminar-flow airfoil at low Reynolds number. Based on the particle swarm algorithm, an optimization methodology in the current work would be established with the aim of designing a high and robust performance transonic natural-laminar-flow airfoil at low Reynolds number. This methodology primarily includes two design processes: a traditional deterministic optimization at on-design point and a multi-objective of uncertainty-based optimization. First, a multigroup cooperative particle swarm optimization was used to obtain the optimal deterministic solution. The crowing distance multi-objective particle swarm optimization and the non-intrusive polynomial chaos expansion method were then adopted to determinate the Pareto-optimal front of uncertainty-based optimization. Additionally, the γ−Re¯θt transition model was employed to predict the laminar-turbulent transition. Regarding to the established optimization methodology, a propeller tip airfoil of solar energy unmanned aerial vehicle was finally designed. During optimization processes, the minimized pressure drag was particularly chosen as the optimization objective, while the friction drag increment served as a constraint condition. The deterministic results indicate that the optimized airfoil has a good ability to control the separation and reattachment positions, and the pressure drag can be greatly reduced when the laminar separation bubble is weakened. The multi-objective results show that the uncertainty-based optimized airfoil possesses a significant robust performance by considering the uncertainty of Mach number. The findings evidently demonstrate that the proposed optimization methodology and mathematical model are valuable tools to design a high-efficiency airfoil for the propeller tip.

show abstract

Section: Multigroups Cooperative Particle Swarm Optimization Algorithmentioning

confidence: 99%

Aerodynamic Design Optimization of Transonic Natural-Laminar-Flow Airfoil at Low Reynolds Number

Bian

2020

Mathematical Problems in Engineering

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…An important direction in solving the task on reducing the drag of a nacelle is the research tackling the optimization of nacelle location with respect to the fuselage, wing, and pylon [6,7]. Results from optimizing the shape and location of a nacelle are reported in paper [6]. The objective function of optimization was to reduce drag.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

“…Work [7] emphasized decreasing an acoustic radiation. However, the studies described in [6,7] were performed using a numerical experiment method.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Estimation of the aerodynamic characteristics of a stepped nacelle for the aircraft powerplant

Tereshchenko

Sklyarov

Дорошенко

et al. 2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Метою роботи є оцінка аеродинамічних характеристик ступінчастої мотогондоли газотурбінного двигуна з турбовентиляторною приставкою. Для проведення досліджень використовувався метод модельного фізичного експерименту. Аеродинамічна труба, в якій було проведено дослідження, забезпечена необхідним обладнанням, що включає в себе різні насадки статичного і динамічного тиску з координатними пристроями та ін. Для експериментальних досліджень було створено моделі мотогондол авіаційної силової установки з переднім розташуванням модуля вентилятора та з заднім розташуванням турбовентиляторної приставки. Проведено експериментальні дослідження аеродинамічних характеристик ступінчастої мотогондоли газотурбінного двигуна з турбовентиляторною приставкою. Результати дослідження показали можливість зниження аеродинамічного опору ступінчастої мотогондоли двигуна з турбовентиляторною приставкою в порівнянні з мотогондолою турбореактивного двоконтурного двигуна з переднім розташуванням вентилятора. В діапазоні кутів атаки α = 0...20° значення аеродинамічного опору ступінчастої мотогондоли для газотурбінного двигуна з турбовентиляторною приставкою знижується на 49...55 %. Отримані результати показали, що коефіцієнт підйомної сили ступінчастої мотогондоли газотурбінного двигуна з турбовентиляторною приставкою збільшується на 24…64 %. Коефіцієнт аеродинамічного опору нижче на 18...28 % у порівнянні з коефіцієнтом аеродинамічного опору циліндричної мотогондоли двоконтурного турбореактивного двигуна в діапазоні кутів атаки α = 2...20°. Отримані результати свідчать про перспективність використання двигунів з турбовентиляторною приставкою. Конструкційна особливість ступінчастої мотогондоли дозволить зменшити втрати ефективної тяги двигуна за рахунок зниження аеродинамічного опору майже в два рази і підвищити паливну економічність двигуна Ключові слова: ступінчаста мотогондола, аеродинамічний опір, подйомна сила, газотурбінний двигун, турбовентиляторна приставка

show abstract

“…However, no such studies have been found in the scientific literature. In terms of effectiveness, the second-best thing is to eliminate an undesirable interaction between a reversed jet and an aircraft's glider [16,17]. And the least effective way for improvement is the later throttling of PP engine [18].…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Experimental research into aerodynamic characteristics of a nacelle with the enabled system of engine thrust neutralization

Loginov

Ukrainets

Kravchenko

et al. 2018

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Проведено експериментальне дослiдження аеродинамiчних характеристик конструктивної схеми "крило-мотогондола з двоконтурним двигуном". Данi отриманi при роботi перспективної системи нейтралiзацiї тяги двоконтурного двигуна великого ступеня двоконтурностi при посадцi пасажирського лiтака. Актуальнiсть проведених дослiджень обумовлена полiпшенням експлуатацiйних характеристик пасажирського лiтака. На основi проведеного аналiзу функцiй i принципових схем реверсивних пристроїв на транспортних i пасажирських лiтаках запропонований перспективний метод нейтралiзацiї тяги двоконтурного двигуна з великим ступенем двоконтурностi. Фiзична сутнiсть методу нейтралiзацiї тяги двигуна полягає в iстотному обмеженнi потоку повiтря в двигун способом повороту робочих лопаток вентилятора в момент посадки лiтака. Розроблена спецiальна методика проведення вагового та дренажного експерименту з моделлю мотогондоли турбореактивного двоконтурного двигуна в аеродинамiчнiй трубi. Отриманi експериментальнi данi дозволяють оцiнити граничнi можливостi дослiджуваного методу нейтралiзацiї тяги для зменшення довжини пробiгу лiтака. Дренажним експериментом i вiзуалiзацiєю шовковинками виявлено вiдрив потоку на зовнiшнiй поверхнi моделi мотогондоли з повнiстю закритим входом. Наявнiсть вiдриву потоку зумовило виявлене ваговим експериментом збiльшення лобового опору моделi мотогондоли приблизно в 2,5 рази. У ваговому експериментi встановлено, що наявнiсть екрануючої поверхнi (наближення мотогондоли двигуна до злiтно-посадкової смуги) збiльшує лобовий опiр моделi мотогондоли приблизно на 14 %. У дренажному експериментi встановлено, що це збiльшення лобового опору обумовлено iстотним перерозподiлом тиску по поверхнi моделi мотогондоли. Дослiдження показали, що iдея закриття входу в двигун великого ступеня двоконтурностi в момент посадки лiтака є одним з перспективних методiв зменшення довжини дистанцiї пробiгу лiтака Ключовi слова: реверс тяги, нейтралiзацiя тяги, вентилятор, мотогондола, двоконтурний двигун, аеродинамiчна труба, дистанцiя пробiгу

show abstract

Aerodynamic design optimization of nacelle/pylon position on an aircraft

Cited by 40 publications

References 16 publications

Aerodynamic Design Optimization of Transonic Natural-Laminar-Flow Airfoil at Low Reynolds Number

Aerodynamic Design Optimization of Transonic Natural-Laminar-Flow Airfoil at Low Reynolds Number

Estimation of the aerodynamic characteristics of a stepped nacelle for the aircraft powerplant

Experimental research into aerodynamic characteristics of a nacelle with the enabled system of engine thrust neutralization

Contact Info

Product

Resources

About