MODELO GENERAL PARA LA OPTIMIZACIÓN AUTOMÁTICA DEL DISEÑO DE COMPONENTES AERODINÁMICOS. CASO DE ESTUDIO: TÚNEL DE VIENTO

Abstract

El diseno mediante prueba y error es todavia el metodo utilizado para el diseno de un gran numero de componentes aerodinamicos complejos, si bien es cierto que cada vez hay un mayor numero de trabajos de investigacion sobre metodos de optimizacion automatica. Posteriormente los disenos se refinan con simulaciones por ordenador utilizando Dinamica de Fluidos Computacional (CFD, en sus siglas en ingles). Como mucho se emplean algunas herramientas de optimizacion para el ajuste fino final de los disenos. Este articulo propone el uso de una metodologia de optimizacion robusta, eficiente y automatica durante todo el proceso de diseno. El uso de estas metodologias puede permitir reducir el tiempo requerido para el diseno, asi como descubrir disenos sustancialmente mejores que los actuales. En algunos casos, estos disenos pueden, ademas, ser poco convencionales y no intuitivos. Este articulo presenta el desarrollo de una metodologia general y original basada en una optimizacion verdaderamente multi-atributo y estructurada, que se ha denominado Busqueda Directa Hibrida (HDS, en sus siglas en ingles) y que combina tecnicas de busqueda de tipo gradiente, genetico y de enjambre. Se presenta un caso de estudio de ejemplo de optimizacion del diseno geometrico de un tunel de viento. Las principales contribuciones de este articulo son el uso de los conceptos de jerarquia de variables y fases de optimizacion, en las que los cambios introducidos en los valores de las variables cambian en funcion de la fase, y, por otro lado, la propuesta de un metodo de optimizacion novedoso, el HDS, que permite una busqueda directa inteligente y eficiente en problemas aerodinamicos complejos en los que el uso de optimizacion basada en modelos aproximados puede no ofrecer suficiente precision. Este metodo de optimizacion presentado es aplicable al diseno aerodinamico avanzado de vehiculos, aviones, trenes de alta velocidad, etc.