Ανάπτυξη τεχνικών παραμετροποίησης, επιλύτη ροής και του συζυγούς του για τη βελτιστοποίηση μορφής σε GPUs: εφαρμογές στις στροβιλομηχανές και την εξωτερική αεροδυναμική

Περίληψη

Αντικείμενο της διδακτορικής αυτής διατριβής αποτελεί η ανάπτυξη μεθόδων και υπολογιστικών εργαλείων για τη γρήγορη και χαμηλού κόστους βελτιστοποίηση αεροδυναμικών/υδροδυναμικών μορφών. Η ανάπτυξη αφορά στο σύνολο των δομικών στοιχείων που απαρτίζουν τη διαδικασία βελτιστοποίησης, συγκεκριμένα α) το λογισμικό Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής που χρησιμοποιείται για την ανάλυση, β) τις μεθόδους βελτιστοποίησης και γ) την παραμετροποίηση μορφών. Στόχος είναι η μείωση του συνολικού κόστους της βελτιστοποίησης, καθιστώντας την κατάλληλη για χρήση στο σχεδιασμό σε βιομηχανικό περιβάλλον.Το οικείο λογισμικό επίλυσης των εξισώσεων Navier-Stokes PUMA (Parallel Unstructured Multi-row Adjoint) με δυνατότητα εκτέλεσης σε επεξεργαστές καρτών γραφικών (GPUs), επεκτείνεται με έναν επιλύτη για ασυμπίεστες ροές βασισμένο στη μέθοδο της Τεχνητής Συμπιεστότητας.Οι εξισώσεις εκφράζονται σε πολλαπλά συστήματα αναφοράς. Αναθεωρούνται, εκσυγχρονίζονται και επαναξιολογούνται προγραμματιστικές και αριθμητικές τ ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

This thesis is concerned with the development of methods and numerical tools for fast and cost-efficient aerodynamic/hydrodynamic shape optimization. Developments related to the ensemble of building blocks of a shape optimization framework, namely a) the Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis software, b) the optimization methods and c) the shape parameterization techniques are performed. These reduce the overall optimization cost and make them appropriate for use in industrial design processes.The GPU-enabled in-house (U)RANS solver PUMA (Parallel Unstructured Multi-row Adjoint), is enriched with an incompressible flow solver based on the Artificial Compressibility (AC) approach. The RANS equations are expressed using the Multiple Reference Frame (MRF) approach. GPU-specific programming techniques and numerical schemes, developed in previous works on the PUMA software, are revisited, upgraded and re-evaluated, resulting to a GPU implementation which is up to 40 × faster than the ...
περισσότερα
Πρέπει να είστε εγγεγραμένος χρήστης για έχετε πρόσβαση σε όλες τις υπηρεσίες του ΕΑΔΔ  Είσοδος /Εγγραφή

Όλα τα τεκμήρια στο ΕΑΔΔ προστατεύονται από πνευματικά δικαιώματα.

Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/45281
ND
45281
Εναλλακτικός τίτλος
Development of shape parameterization techniques, a flow solver and its adjoint, for optimization on GPUs: turbamachinery and external aerodynamics applications
Συγγραφέας
Τσιάκας, Κωνσταντίνος Θωμάς
Ημερομηνία
2019
Ίδρυμα
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ). Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Θερμικών Στροβιλομηχανών
Εξεταστική επιτροπή
Γιαννάκογλου Κυριάκος
Μαθιουδάκης Κωνσταντίνος
Αναγνωστόπουλος Ιωάννης
Βουτσινάς Σπυρίδων
Νικολός Ιωάννης
Αρετάκης Νικόλαος
Παπαδάκης Γεώργιος
Επιστημονικό πεδίο
Μηχανική & Τεχνολογία
Επιστήμες Μηχανολόγου Μηχανικού
Λέξεις-κλειδιά
Υπολογιστική ρευστοδυναμική; Επεξεργαστές καρτών γραφικών; Συνεχής συζυγής μέθοδος; Βελτιστοποίηση μορφής; Θερμικές και υδροδυναμικές στροβιλομηχανές; Ανεμογεννήτριες; Παραμετροποίηση μορφών; Εξελικτικοί αλγόριθμοι
Χώρα
Ελλάδα
Γλώσσα
Αγγλικά
Άλλα στοιχεία
viii, 51 σ.