Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1396
6
1
gregorian
2017
9
1
17
7
online
1
fulltext
fa
بهینه سازی ایرفویل نوسانی در جریان لزج با عدد رینولدز پایین با استفاده از روش الحاقی پیوسته بر روی شبکه نامنظم
Continuous adjoint-based shape optimization for low reynolds number oscillating airfoils in turbulent flow on unstructured grids
کاربردهای متنوع و روز افزون وسایلی که در جریان با اعداد رینولدز پایین کار می کنند، باعث بوجود آمدن نیاز گسترده ای جهت بررسی دقیق آنها شده است. بهینه سازی بخش مهمی از علوم محاسباتی است که موجب بهبود عملکرد و افزایش کارایی هندسه اولیه میشود. بیشتر مطالعات انجام گرفته در زمینه بهینه سازی آیرودینامیکی معطوف به جریانهایی با عدد رینولدز بالا می باشد، اما در وسایل آیرودینامیکی که ابعاد کوچکی دارند، مانند ریز پرندهها، معمولا سرعت جریان پایین بوده و در نتیجه از نوسانات جریان که به دلیل جدایش ایجاد میشوند نمیتوان صرف نظر کرد. دراین مقاله ایرفویل نوسانی با حرکت پیچش خالص در جریان مغشوش با عدد رینولدز پایین با استفاده از روش الحاقی پیوسته بهینه سازی شده است. نسبت نیروهای برا بر پسا به عنوان تابع هدف انتخاب شده و از تابع تغییر شکل آزاد برای گسسته سازی هندسه مورد نظر استفاده شده است. با توجه به اینکه بهینه سازی اجسام آیرودینامیکی به طور کلی شامل دو بخش حل معادلات جریان و سپس محاسبه گرادیانها میباشد، جهت ارزیابی میزان دقت نتایج بدست آمده از فرایند بهینه سازی، در این مقاله، اعتبارسنجی برای هر دو بخش صورت پذیرفته است. نتایج حاکی از همگرایی بسیار خوب معادلات الحاقی است. همچنین با ایجاد محدودیتهای مناسب در فرایند بهینه سازی شکل باز طراحی شده دارای بیشترین بازده بوده بدون اینکه قابلیت های اولیه آن دچار تغییر و دگرگونی شوند.
The growing and diverse applications of low Reynolds number operating vehicles impose the need for their accurate study. Optimization is an important part of computational science that can improve the performance and increase the efficiency of the initial geometry. most of the research studies on aerodynamic optimization were focused on high Reynolds number airfoils. But for aerodynamic devices that have small dimensions, like MAVs, usually the flow speed is low and thus the unsteady effects caused by boundary layer separation cannot be neglected. In this article, oscillating airfoil with pitching motion in turbulent and low Reynolds flow has been optimized with the continuous adjoint method. Drag to lift ratio was chosen to be the objective function and free form deformation parameters is adopted for the surface geometry perturbations. Since aerodynamic optimization generally consists of two parts, first solving the flow equation and then computing the gradient of the objective function, in this article in order to evaluate the accuracy of the optimization process both has been validated. The results show that the adjoint equation converges well and with specifying the suitable constraints, the designed shape approaches to the most optimized level without the loss of performance.
روش الحاقی ناپایا,بهینه سازی,اعداد رینولدز پایین,جریان مغشوش,شبکه نامنظم
Unsteady Adjoint Method,Optimization,Low Reynolds Numbers,Turbulent Flow,Unstructured grids
161
170
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-27277-2&slc_lang=fa&sid=15
Mohammad
Ghaffari
محمد
غفاری
100319475328460048802
100319475328460048802
No
دانشگاه فردوسی مشهد
Ali
Tavakoli Sabour
علی
توکلی صبور
100319475328460048803
100319475328460048803
No
سازمان پژوهشی باقرالعلوم
Mahmoud
Passandideh Fard
محمود
پسندیده فرد
100319475328460048811
100319475328460048811
Yes
دانشگاه فردوسی مشهد