Skip to main content

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Properties and Numerical Solution of an Integral Equation to Minimize Airplane Drag

verfasst von : Peter Junghanns, Giovanni Monegato, Luciano Demasi

Erschienen in: Contemporary Computational Mathematics - A Celebration of the 80th Birthday of Ian Sloan

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this paper, we consider an (open) airplane wing, not necessarily symmetric, for which the optimal circulation distribution has to be determined. This latter is the solution of a constraint minimization problem, whose (Cauchy singular integral) Euler-Lagrange equation is known. By following an approach different from a more classical one applied in previous papers, we obtain existence and uniqueness results for the solution of this equation in suitable weighted Sobolev type spaces. Then, for the collocation-quadrature method we propose to solve the equation, we prove stability and convergence and derive error estimates. Some numerical examples, which confirm the previous error estimates, are also presented. These results apply, in particular, to the Euler-Lagrange equation and the numerical method used to solve it in the case of a symmetric wing, which were considered in the above mentioned previous papers.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Berthold, D., Hoppe, W., Silbermann, B.: A fast algorithm for solving the generalized airfoil equation. J. Comput. Appl. Math. 43(1–2), 185–219 (1992). In: Monegato, G. (ed.) Orthogonal Polynomials and Numerical Methods Berthold, D., Hoppe, W., Silbermann, B.: A fast algorithm for solving the generalized airfoil equation. J. Comput. Appl. Math. 43(1–2), 185–219 (1992). In: Monegato, G. (ed.) Orthogonal Polynomials and Numerical Methods
2.
Zurück zum Zitat Capobianco, M.R., Criscuolo, G., Junghanns, P.: A fast algorithm for Prandtl’s integro-differential equation. ROLLS Symposium (Leipzig, 1996). J. Comput. Appl. Math. 77(1–2), 103–128 (1997) Capobianco, M.R., Criscuolo, G., Junghanns, P.: A fast algorithm for Prandtl’s integro-differential equation. ROLLS Symposium (Leipzig, 1996). J. Comput. Appl. Math. 77(1–2), 103–128 (1997)
3.
Zurück zum Zitat Demasi, L., Dipace, A., Monegato, G., Cavallaro, R.: Invariant formulation for the minimum induced drag conditions of non-planar wing systems. AIAA J. 52(10), 2223–2240 (2014)CrossRef Demasi, L., Dipace, A., Monegato, G., Cavallaro, R.: Invariant formulation for the minimum induced drag conditions of non-planar wing systems. AIAA J. 52(10), 2223–2240 (2014)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Demasi, L., Monegato, G., Dipace, A., Cavallaro, R.: Minimum induced drag theorems for joined wings, closed systems, and generic biwings: theory. J. Optim. Theory Appl. 169(1), 200–235 (2016)MathSciNetCrossRef Demasi, L., Monegato, G., Dipace, A., Cavallaro, R.: Minimum induced drag theorems for joined wings, closed systems, and generic biwings: theory. J. Optim. Theory Appl. 169(1), 200–235 (2016)MathSciNetCrossRef
5.
Zurück zum Zitat Gohberg, I., Krupnik, N.: Introduction. In: One-Dimensional Linear Singular Integral Equations, vol. I. Birkhäuser, Basel, Boston, Berlin (1992)MATH Gohberg, I., Krupnik, N.: Introduction. In: One-Dimensional Linear Singular Integral Equations, vol. I. Birkhäuser, Basel, Boston, Berlin (1992)MATH
6.
Zurück zum Zitat Hartmann, T., Stephan, E.P.: Rates of convergence for collocation with Jacobi polynomials for the airfoil equation. J. Comput. Appl. Math. 51(2), 179–191 (1994)MathSciNetCrossRef Hartmann, T., Stephan, E.P.: Rates of convergence for collocation with Jacobi polynomials for the airfoil equation. J. Comput. Appl. Math. 51(2), 179–191 (1994)MathSciNetCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Junghanns, P., Monegato, G., Strozzi, A.: On the integral equation formulations of some 2D contact problems. J. Comput. Appl. Math. 234(9), 2808–2825 (2010)MathSciNetCrossRef Junghanns, P., Monegato, G., Strozzi, A.: On the integral equation formulations of some 2D contact problems. J. Comput. Appl. Math. 234(9), 2808–2825 (2010)MathSciNetCrossRef
8.
Zurück zum Zitat Saff, E.B., Totik, V.: Logarithmic Potentials with External Fields. Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften, vol. 316. Springer, Berlin/Heidelberg (1997) Saff, E.B., Totik, V.: Logarithmic Potentials with External Fields. Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften, vol. 316. Springer, Berlin/Heidelberg (1997)
9.
Zurück zum Zitat Szegö, G.: Orthogonal Polynomials. American Mathematical Society, Providence, RI (1939)MATH Szegö, G.: Orthogonal Polynomials. American Mathematical Society, Providence, RI (1939)MATH
Metadaten
Titel
Properties and Numerical Solution of an Integral Equation to Minimize Airplane Drag
verfasst von
Peter Junghanns
Giovanni Monegato
Luciano Demasi
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-72456-0_30

Premium Partner