An aero-structural algorithm to reduce the energy consumption of a propeller-driven aircraft is developed through a propeller design method coupled with a Particle Swarm Optimization (PSO). A wide range of propeller parameters is considered in the optimization, including the geometry of the airfoil at each propeller section. The propeller performance prediction tool employs a convergence improved Blade Element Momentum Theory fed by airfoil aerodynamic characteristics obtained from XFOIL and a validated OpenFOAM. A stall angle correction is estimated from experimental NACA 4-digits data and employed where convergence issues emerge. The aerodynamic data are corrected to account for compressibility, three-dimensional, viscous, and Reynolds number effects. The coefficients for the rotational corrections are proposed from experimental data fitting. A structural model based on Euler-Bernoulli beam theory is employed and validated against Finite Element Analysis, while the impact of centrifugal forces is discussed. A case of study is carried out where the chord and pitch distributions are compared to minimal losses distribution from vortex theory. Wind tunnel tests were performed with printed propellers to conclude the feasibility of the entire routine and the differences between XFOIL and CFD optimal propellers. Finally, the optimal CFD propeller is compared against a commercial propeller with the same diameter, pitch, and operational conditions, showing higher thrust and efficiency.
"Miguel García-Baró ha identificado en el desarrollo de la Filosofía tres navegaciones generales, y el sentido que le da a la expresión navegación filosófica es muy semejante al significado de las salidas del Quijote. La primera navegación es como la primera salida de don Quijote a las aventuras: sin escudero, sin dinero, sin haberse armado caballero, o sea, sin prevención alguna. En 99d del Fedón, Platón dice por boca de Sócrates que los pensadores habían navegado la primera vez como si pudieran tratar las cosas directamente, como si pudieran conducirse entre y con las cosas directamente, a fin de conocerlas. Pero esta confianza excesiva no resultó en conocerlas, sino en una crisis de incertidumbre que con el tiempo vendría a ser llamada escepticismo. No podía ser otro el desenlace si de la multitud de doctrinas incompatibles se afirma de todas ellas estar en la verdad. La segunda navegación de la Filosofía se ve germinal en Anaxímenes de Mileto, pero en Parménides y en Heráclito es ya un hecho consagrado. Consiste en la búsqueda de algo donde las cosas mismas se reflejen para no perecer ante la multitud de opiniones o ante un dogmatismo, ese algo fue el espejo del discurso, el Logos, el medio de la verdad donde se deja captar. El ser es estable, eterno, y este Logos nuestro que es el pensamiento, si acaso quiere aproximarse a la verdad, debe ser estable como el ser. Dos milenios de la Filosofía se han invertido en hacer del Logos, del juicio, el lugar primordial del conocimiento de la verdad; dos milenios y siga contando. Todavía cuando apareció la idea de una tercera navegación que descubra las formas más primitivas, elementales o remotas del conocimiento —en la persona de René Descartes—, el Logos o el juicio no perdió su lugar, pues esas formas remotas del conocimiento, precisamente, fueron buscadas para que nuestros juicios llegaran a esencias ideales. La primera navegación, primera salida de la Filosofía, consistió en el estudio de la naturaleza, incluyendo la búsqueda de un principio rector, tal y como se deja ver, por ejemplo, en Anaximandro de Mileto quien fuera el primero en escribir un tratado en prosa sobre los temas que, andado el tiempo, serían los de la Filosofía y de la ciencia, además de ser el primero en diseñar un mapa del mundo. La segunda navegación, que se emprende con el aprendizaje doloroso de los malogros de la primera, consiste en la teoría de la verdad, y como don Quijote, esta segunda salida no se realiza estando solo. La tercera se podría nombrar como teoría del conocimiento."
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