Αεροδυναμική βελτιστοποίηση μορφής πτερυγώσεων στροβιλομηχανών με τη συζυγή μέθοδο, με και χωρίς χρήση CAD

Περίληψη

Αντικείμενο της διδακτορικής αυτής διατριβής αποτελεί η βασισμένη στην κλίση της συνάρτησης-στόχου αεροδυναμική βελτιστοποίηση μορφής 3Δ πτερυγώσεων στροβιλομηχανών, όπου οι παράγωγοι ευαισθησίας της συνάρτησης-στόχου ως προς τις μεταβλητές σχεδιασμού υπολογίζονται μέσω της σύζευξης ενός νέου διακριτού συζυγούς επιλύτη πεδίων ροής με διαφορισμένες παραμετροποιήσεις λογισμικών CAD. Αρχικά, για την αύξηση της απόδοσης του συζυγούς κώδικα που αποτελεί μέρος του οικείου λογισμικού Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής της Rolls-Royce (Hydra), αναπτύσσεται ένα πεπλεγμένο επαναληπτικό σχήμα επίλυσης, το οποίο επιταχύνει σημαντικά τη σύγκλιση. Στη συνέχεια, μια κομβική παραμετροποίηση (χωρίς χρήση CAD), καθώς και εναλλακτικές προσεγγίσεις για τον υπολογισμό γεωμετρικών παραγώγων ευαισθησίας (απαραίτητες προκειμένου τα βήματα της βελτιστοποίησης μορφής να είναι πλήρως συμβατά με το μοντέλο στο CAD) εξετάζονται και αξιολογούνται με βάση τις συνήθεις απαιτήσεις του βιομηχανικού σχεδιασμού (όπως η ευκολί ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

This PhD thesis deals with the gradient-based aerodynamic shape optimization of 3D turbomachinery blade rows, where the sensitivity derivatives of the objective functions with respect to (w.r.t.) the design variables are computed by coupling a new discrete adjoint CFD solver with a differentiated CAD model. First, to increase the efficiency of the Rolls-Royce in-house Hydra adjoint code, an implicit iterative solution scheme is developed and the resulting implicit adjoint solver accelerates the convergence significantly. Then, a node-based CAD-free parameterization as well as alternative CAD-based approaches for computing geometric sensitivities (and, thus, making the shape optimization steps fully compatible with the CAD model) are tested and evaluated according to industrial design requirements (such as geometric constraints' imposition). All the developed tools are incorporated into gradient-based optimization workflows, which are demonstrated on the examined turbomachinery applicat ...
περισσότερα

Όλα τα τεκμήρια στο ΕΑΔΔ προστατεύονται από πνευματικά δικαιώματα.

Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/47575
ND
47575
Εναλλακτικός τίτλος
CAD-based and CAD-free aerodynamic shape optimization of turbomachinery blade rows using the adjoint method
Συγγραφέας
Βασιλόπουλος, Ηλίας του Χρήστος
Ημερομηνία
2020
Ίδρυμα
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ). Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Θερμικών Στροβιλομηχανών
Εξεταστική επιτροπή
Γιαννάκογλου Κυριάκος
Μαθιουδάκης Κωνσταντίνος
Βουτσινάς Σπυρίδων
Νικολός Ιωάννης
Καϊκτσής Λάμπρος
Αρετάκης Νικόλαος
Ρουμελιώτης Ιωάννης
Επιστημονικό πεδίο
Επιστήμες Μηχανικού και Τεχνολογία
Επιστήμη Μηχανολόγου Μηχανικού
Λέξεις-κλειδιά
Υπολογιστική ρευστοδυναμική; Διακριτή συζυγής μέθοδος; Βελτιστοποίηση μορφής; Πτερυγώσεις στροβιλομηχανών; Αλγοριθμική διαφόριση
Χώρα
Ελλάδα
Γλώσσα
Αγγλικά
Άλλα στοιχεία
2, xx, 272 σ., εικ., πιν., σχημ., γραφ.
Στατιστικά χρήσης
ΠΡΟΒΟΛΕΣ
Αφορά στις μοναδικές επισκέψεις της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Google Analytics.
ΞΕΦΥΛΛΙΣΜΑΤΑ
Αφορά στο άνοιγμα του online αναγνώστη.
Πηγή: Google Analytics.
ΜΕΤΑΦΟΡΤΩΣΕΙΣ
Αφορά στο σύνολο των μεταφορτώσων του αρχείου της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.
ΧΡΗΣΤΕΣ
Αφορά στις μοναδικές επισκέψεις της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.
Σχετικές εγγραφές (με βάση τις επισκέψεις των χρηστών)