Coupled CFD Shape Optimization for aerodynamic profiles

The present document deals with the optimization of shape of aerodynamic profiles -- The objective is to reduce the drag coefficient on a given profile without penalising the lift coefficient -- A set of control points defining the geometry are passed and parameterized as a B-Spline curve -- These points are modified automatically by means of CFD analysis -- A given shape is defined by an user and a valid volumetric CFD domain is constructed from this planar data and a set of user-defined parameters -- The construction process involves the usage of 2D and 3D meshing algorithms that were coupled into own- code -- The volume of air surrounding the airfoil and mesh quality are also parametrically defined -- Some standard NACA profiles were used by obtaining first its control points in order to test the algorithm -- Navier-Stokes equations were solved for turbulent, steady-state ow of compressible uids using the k-epsilon model and SIMPLE algorithm -- In order to obtain data for the optimization process an utility to extract drag and lift data from the CFD simulation was added -- After a simulation is run drag and lift data are passed to the optimization process -- A gradient-based method using the steepest descent was implemented in order to define the magnitude and direction of the displacement of each control point -- The control points and other parameters defined as the design variables are iteratively modified in order to achieve an optimum -- Preliminary results on conceptual examples show a decrease in drag and a change in geometry that obeys to aerodynamic behavior principles

Optimización financiera de portafolios de inversión en la Bolsa de Valores de Colombia mediante el uso de RGOP

La Bolsa de Valores de Colombia (BVC) ha tenido un impacto reducido en la población colombiana sobre todo debido a la falta de educación financiera y a múltiples casos de corrupción que han opacado su rol en la sociedad -- En general, los colombianos ven con incertidumbre, desconfianza y escepticismo las ventajas de invertir en la bolsa tales como obtener rendimientos superiores que las de las inversiones tradicionales, seguridad en las transacciones y disponibilidad del dinero cuando se requiera, lo que desencadena inversiones en métodos más tradicionales, como los CDT (certificado de depósito a término), con muy bajas tasas de rendimiento, o en negocios que representan altos riesgos -- Dicho comportamiento ha generado que muchas de las inversiones que realiza una persona promedio en Colombia no vayan más allá de productos financieros conocidos, negocios familiares o tradicionales, pirámides o multiniveles que entorpecen el sistema financiero -- Una de las principales barreras encontradas al momento de invertir en la Bolsa de Valores de Colombia son creencias populares tales como: a) es obligatorio tener grandes capitales de dinero, o b) es necesario un conocimiento financiero especializado para invertir -- También resulta incierto para muchos usuarios en cuáles acciones convendría invertir una vez desmitificadas las anteriores creencias -- Para mitigar algunos de dichos inconvenientes, el estudio de portafolios de inversión propone como estrategia principal la diversificación de la inversión y la limitación del riesgo con el fin de crear portafolios altamente eficientes en términos financieros -- Si bien existen múltiples técnicas para la creación y la optimización de portafolios de inversión (por ejemplo: growth optimal portfolio), su uso en Colombia es limitado debido en lo primordial a que es una metodología reciente y a que su implementación no suele ser trivial, puesto que requiere el uso de múltiples herramientas computacionales para ser puesto en práctica -- El presente trabajo de grado presenta la implementación de un algoritmo de optimización robusto, en el sentido de las distribuciones de probabilidad requeridas, llamado portafolio óptimo de crecimiento robusto (robust growth optimal portfolio o RGOP) para acciones de la Bolsa de Valores de Colombia -- Se escogieron varios portafolios al tener en cuenta tres criterios de inclusión para las acciones y se simularon tres escenarios y una suposición con el fin de demostrar la eficacia del algoritmo para minimizar el riesgo de inversión y maximizar la tasa de crecimiento en unos horizontes de tiempo predefinidos -- En último lugar se compararon las rentabilidades de los diferentes portafolios propuestos con las tasas de captación de CDT y CDA (certificados de depósito de ahorro) de bancos populares en Colombia -- La implementación del algoritmo se realizó en la plataforma Matlab y se acudió a varias bibliotecas de modelamiento matemático -- Sin tener en cuentas los costos de transacciones por compra y venta de acciones, los resultados muestran que mientras el sector financiero ofrecía a través de los CDT inferiores de 180 días un promedio de 4.80% de rentabilidad, en un período similar el RGOP arrojaba en promedio 11.83% en los portafolios de inversión de los tres escenarios, es decir, la metodología propuesta ofreció rendimientos superiores a las ofertas de los bancos en 147% para los períodos simulados -- En conclusión, todos los escenarios analizados presentaron mejores rendimientos en la simulación que los rendimientos ofrecidos por los bancos durante el mismo período; se les dio mayor ponderación a las acciones que presentaron tasas de crecimiento mayores de tal forma que se minimizaran los riesgos implícitos de invertir en bolsa -- El RGOP mostró ser una técnica robusta para su uso con acciones de la Bolsa de Valores de Colombia porque ofreció una sólida combinación entre retorno y riesgo para futuros inversionistas