Prediction of drag coefficient of a hybrid body design of aircraft

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorViswanath, Shreya
dc.contributor.authorVasan, Riya
dc.contributor.authorGopalan, Venkatachalam
dc.contributor.authorSatonkar, Nilesh
dc.date.accessioned2024-03-07T13:48:34Z
dc.date.available2024-03-07T13:48:34Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractThis 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 –10° and with a material combination of carbon fiber reinforced polymer, glass fiber reinforced polymer, and 10% graphene nano powder by weight.
dc.description.abstractotherУ 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 методології 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 вагою.
dc.format.pagerangeP. 364–373
dc.identifier.citationPrediction of drag coefficient of a hybrid body design of aircraft / Shreya Viswanath, Riya Vasan, Venkatachalam Gopalan, Nilesh Satonkar // Mechanics and Advanced Technologies. – 2023. – No. 3(99). – P. 364–373.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2023.7.3.284872
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/65318
dc.language.isoen
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, 2023, Vol. 7, No. 3(99)
dc.subjectfinite element analysis
dc.subjectANOVA
dc.subjecthybrid design aircraft
dc.subjectcomputer aided design
dc.subjectdrag reduction
dc.subjectаналіз скінченних елементів
dc.subjectдисперсійний аналіз (ANOVA)
dc.subjectгібридна конструкція літака
dc.subjectкомп’ютерне проектування
dc.subjectзменшення лобового опору
dc.subject.udc629.7
dc.titlePrediction of drag coefficient of a hybrid body design of aircraft
dc.title.alternativeПрогнозування коефіцієнта опору гібридної конструкції кузова літака
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
рр.364–373.pdf
Розмір:
1.35 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 7, No. 3(99)