Adjoint based design optimization of subsonic airfoils with a panel code
Panel kodu ile adjoint tabanlı sesaltı kanat profili eniyilemesi
- Tez No: 748618
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL HAKKI TUNCER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Fortran ile yazılan bir panel kodu otomatik türev ile adjoint tabanlı bir aerodinamik kanat profili şekli eniyileme aracına dönüştürülmüştür. FDOT otomatik türev aracı ters mod ile ayrık-adjoint çözücü elde edilmesi için kullanılmıştır. Adjoint tabanlı hassasiyet türevleri (gradyan vektörü) sonlu farklar metodu ile doğrulanmıştır. Hesaplanan hassasiyet türevleri sesaltı kanat profillerinin hedef olarak verilen taşıma ve yunuslama katsayılarına göre gradyan bazlı aerodinamik tasarım eniyilemesinde kullanılmıştır. Ek olarak bir ters basınç gradyan terimi yumuşak perdövites karakteristiği için amaç fonksiyonuna eklenmiştir. Ek olarak, tasarım noktası dışındaki performansın daha iyi olması amacıyla çoklu nokta tasarım eniyilemesi yöntemi geliştirilmiştir. Kanat profilleri Sınıf Şekil Dönüşümü ile parametrize edilmiştir. Tekli ve çoklu nokta eniyilemeleri açık-kaynak kodlu bir eniyileme aracı olan DAKOTA ile quasi-Newton yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kamburluklu kanat profilleri temel kabul edilerek düşük hücum açılarında yapılan tek ve çok-noktalı eniyileme sonuçları gösterilmiştir. Elde edilen aerodinamik yükler ve yüzey basınç katsayısı dağılımları bir açık-kaynak RANS çözücüsü olan SU2 ile doğrulanmıştır. Son olarak, gösterilen tasarım eniyileme metodunun fazlasıyla verimli ve gürbüz olduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
An in-house panel code written in Fortran is automatically differentiated and developed into an adjoint-based aerodynamic shape optimization tool for airfoil profiles. The automatic differentiation tool, FDOT, is employed in reverse mode to obtain the discrete-adjoint solver. The adjoint-based sensitivity derivatives (i.e. gradient vector) are validated against the finite difference approach. The computed sensitivity derivatives are then employed for the gradient based aerodynamic shape optimization of subsonic airfoil profiles for given target lift and moment coefficients. In addition, an adverse pressure gradient minimization term is added to the objective function for milder stall characteristics. A multi-point design optimization method is also implemented for an improved off-design performance. Airfoils are parametrized by the Class Shape Transformation. Single and multi-point optimizations are driven by the open-source optimizer, DAKOTA, using a quasi-Newton method. Case studies for cambered airfoils at low angles of attack are presented for single and multi-point design optimizations. The surface pressure distributions and the aerodynamic loads for the optimum airfoil profiles are further verified with the open-source RANS solver, SU2. It is shown that the adjoint based design optimization methodology developed is efficient and robust.
Benzer Tezler
- Adjoint based aerodynamic shape optimization of subsonic submerged intake
Sesaltı gömülü hava alıkları için adjoint tabanlı aerodinamik şekil optimizasyonu
ALI AHMED
Doktora
İngilizce
2021
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI TUNCER
- Adjoint-based design optimization of a hypersonic inlet
Adjoint tabanlı hipersonik hava alığı tasarım optimizasyonu
MEHMET BAŞARAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI TUNCER
- Kanat profili ve kanat burulma açısının adjoint tabanlı aerodinamik tasarım optimizasyonu
Adjoint based aerodynamic design optimization of airfoil and wing twist
MERT CANGUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Havacılık MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA BIYIKOĞLU
- Adjoint based aerodynamic shape optimization of a close coupled wing tail configuration
Yakın etkileşimli kanat kuyruk konfigurasyonunun adjoint tabanlı aerodinamik şekil eniyilemesi
ATAKAN ÖNCÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI TUNCER
- Adjoint based optimization of supersonic converging diverging nozzle
Adjoint tabanlı sesüstü yakınsak ıraksak lüle optimizasyonu
BERKAN YERLİKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI TUNCER