GMfoil. Un algoritmo genetico multiobiettivo per l'ottimizzazione di profili alari

Optimization, namely the search for the best parameters in order to achieve a certain task, has always been one of the pivotal procedures in engineering design. In the aerodynamic field, it consists in the search for the geometric shape that provides the best performance for given flow conditions, seeking the compromise between the different needs (often in opposition to each other). This thesis concerns the development and implementation of a multiobjective optimization procedure for airfoils in subsonic regime by means of a genetic algorithm designed ad hoc. The user has access to a graphical interface that allows to select the parameterization choosing between IGP and Hicks-Henne, the related geometric and optimization parameters, and subsequently displays the results in terms of non-dominated set. In addition, a study of the variables that manage the genetic algorithm was carried out. The environment used is MATLAB and the graphic interface is created with the App Designer by MathWorks. The fluid dynamics solver is XFOIL. The app is named "GMfoil".

L’ottimizzazione, ovvero la ricerca dei parametri migliori al fine di perseguire un determinato compito, è sempre stata una delle procedure cardine della progettazione ingegneristica, e in ambito aerodinamico consiste nella ricerca della forma geometrica che fornisca le migliori prestazioni in assegnate condizioni di flusso, cercando il compromesso tra le diverse esigenze (spesso in opposizione tra loro). Il presente lavoro di tesi riguarda lo sviluppo e l’implementazione di una procedura di ottimizzazione multiobiettivo di profili alari in regime subsonico mediante un algoritmo genetico ideato ad hoc. L’utilizzatore ha accesso a un interfaccia grafica che permette di selezionare la parametrizzazione scegliendo tra IGP e di Hicks-Henne, i relativi parametri geometrici e di ottimizzazione e successivamente visualizza i risultati in termini di insieme degli individui non dominati. Inoltre è stato svolto uno studio sull’influenza delle variabili che gestiscono l’algoritmo genetico. L’ambiente utilizzato è MATLAB e l’interfaccia grafica è realizzata con App Designer di MathWorks. Il solutore fluidodinamico è XFOIL. Il nome dell’app è "GMfoil".