Framework for the Shape Optimization of Aerodynamic Profiles Using Genetic Algorithms

This study developed a framework for the shape optimization of aerodynamics profiles using computational fluid dynamics (CFD) and genetic algorithms. Agenetic algorithm code and a commercial CFD code were integrated to develop a CFD shape optimization tool. The results obtained demonstrated the effectiveness of the developed tool. The shape optimization of airfoils was studied using different strategies to demonstrate the capacity of this tool with different GA parameter combinations.

Diseño de un aerogenerador de muy baja potencia para la alimentación de sistemas eléctricos aislados

[ES]En este Proyecto se desarrolla el diseño y la optimización de un aerogenerador de muy pequeña potencia enfocado a alimentar sistemas eléctricos aislados; concretamente, un sistema de iluminación. Se analizan todos los componentes del sistema aerogenerador, comparando las diversas alternativas posibles y eligiendo soluciones sencillas, baratas y eficientes para cada uno de ellos. Asimismo, se lleva a cabo un primer dimensionamiento de los mismos. El esfuerzo de diseño se ha centrado en las palas, por considerarse el componente más crítico y menos normalizado. Se han estudiado herramientas para su análisis detallado y su optimización desde el punto de vista aerodinámico, y éstas han sido implementadas en Matlab. Esto ha permitido generar un diseño óptimo ajustado a las necesidades del sistema. Asimismo, se han realizado las correspondientes tareas de planificación, analizado los múltiples beneficios de tipo técnico, económico, social y ambiental que la ejecución del presente Proyecto reportará, haciendo una programación completa del mismo y un análisis de los costes que supondrá.

Lehiaketako motor baten erditxasiaren diseinua

[EU]Proiektu honek lehiaketarako moto baten erditxasia garatzen du, baita txasira lotuta egongo den modua ere. Erditxasia pieza estruktural bat da eta nahiz eta agian beharrezkoa ez izan lehiaketako moto batean, izan ere hauetan pilotuek ipurdia oso aurrean kokatzen dute pisua txasira bideratuz, moto guztiek duten atal bat da eta pertsonaren pisua eta honek egiturari eragiten dizkion indar eta esfortzuak eusteko erabiltzen da. Kasu batzuetan txasiaren beraren barnean egoten da zati hau eta beraz dena pieza bat izaten da, baina gure kasuan biak, erditxasia eta txasia elkarri lotuta egongo dira. Hasteko erditxasi hau zein eratara fabrikatua izan daitekeen aztertuko da(hodi, txapa…), eta modu bakoitzaren abantailak eta desabantailak ikusi beharko dira azkenik nola egingo den aukeratzeko. Honela gure piezaren eboluzio bat emango da guk behar ditugun exijentzia teknikoak bete ditzan eta ekonomikoki ere bideragarria izan dadin. Amaitzeko pieza bere lekuan bermatzeko beharko diren elementu laguntzaileak ere kalkulatu edo aukeratu beharko dira, lehiaketan dugun portaera guk nahi duguna izan dadin.

Estudio del comportamiento aerodinámico de un alerón trasero de un monoplaza tipo Formula Student

[ES]El proyecto investigador tiene el objeto el estudio del comportamiento de un perfil aerodinámico frente a un flujo turbulento, en este caso el aire. Se trata de evaluar las presiones que se ejercen sobre dicho perfil, que será un alerón de monoplaza tipo Formula Student, para comprobar si aporta alguna mejora en el comportamiento del monoplaza la introducción de este paquete aerodinámico. Con la introducción de este perfil en el monoplaza se pretende ganar un mayor agarre en el paso por curva siendo la resistencia al avance en recta la mínima posible, ya que lo que se pretende es hacer el recorrido del circuito en el menor tiempo posible. Por tanto hay dos variables a tener en cuenta a la hora de diseñar el alerón, por un lado esta mejorar el agarre de los neumáticos sobre el asfalto al tomar una curva, lo que nos permitirá tomar la curva a mayor velocidad y por tanto en menos tiempo, y por otro lado, la oposición que el alerón ejerce en el avance en recta disminuyendo su velocidad máxima. En resumen, se trata de comparar la fuerza horizontal y la fuerza vertical que el aire ejerce sobre el perfil aerodinámico a introducir en el monoplaza y evaluar si es beneficioso para este, es decir, si añadiendo dicho perfil se realiza el trazado del circuito en menor tiempo que sin él. Para ello se realizarán simulaciones con un software de modelado físico de flujos y turbulencias sobre un diseño de un alerón dado, con diferentes tipos de flujo, de forma que se asemeje de mejor forma a las condiciones de la pista y se obtendrán los resultados de las presiones que el flujo de aire ejerce sobre las superficies del perfil. Después se obtendrán las fuerzas puntuales vertical y horizontal y se analizaran los datos obtenidos. Deberán tenerse en cuenta, además de los resultados obtenidos, los materiales a emplear a la hora de su fabricación, el proceso de dicha fabricación y el coste que supone tanto el proceso como los materiales empleados.

In Vitro Surfactant and Perfluorocarbon Aerosol Deposition in a Neonatal Physical Model of the Upper Conducting Airways

Objective: Aerosol delivery holds potential to release surfactant or perfluorocarbon (PFC) to the lungs of neonates with respiratory distress syndrome with minimal airway manipulation. Nevertheless, lung deposition in neonates tends to be very low due to extremely low lung volumes, narrow airways and high respiratory rates. In the present study, the feasibility of enhancing lung deposition by intracorporeal delivery of aerosols was investigated using a physical model of neonatal conducting airways. Methods: The main characteristics of the surfactant and PFC aerosols produced by a nebulization system, including the distal air pressure and air flow rate, liquid flow rate and mass median aerodynamic diameter (MMAD), were measured at different driving pressures (4-7 bar). Then, a three-dimensional model of the upper conducting airways of a neonate was manufactured by rapid prototyping and a deposition study was conducted. Results: The nebulization system produced relatively large amounts of aerosol ranging between 0.3 +/- 0.0 ml/min for surfactant at a driving pressure of 4 bar, and 2.0 +/- 0.1 ml/min for distilled water (H(2)Od) at 6 bar, with MMADs between 2.61 +/- 0.1 mu m for PFD at 7 bar and 10.18 +/- 0.4 mu m for FC-75 at 6 bar. The deposition study showed that for surfactant and H(2)Od aerosols, the highest percentage of the aerosolized mass (similar to 65%) was collected beyond the third generation of branching in the airway model. The use of this delivery system in combination with continuous positive airway pressure set at 5 cmH(2)O only increased total airway pressure by 1.59 cmH(2)O at the highest driving pressure (7 bar). Conclusion: This aerosol generating system has the potential to deliver relatively large amounts of surfactant and PFC beyond the third generation of branching in a neonatal airway model with minimal alteration of pre-set respiratory support.