Оптимизация симметричного профиля методом сопряженного градиента
Автор: Печеник Е.В.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Авиационно-космическое машиностроение
Статья в выпуске: 1-2 т.13, 2011 года.
Бесплатный доступ
Разработан численный алгоритм оптимизации формы профиля на основе метода сопряженного градиента. Особенностью метода является возможность использовать большое число проектных переменных (величин, определяющих форму профиля), так как машинное время решения задачи оптимизации практически не зависит от их количества. Прямая задача, описываемая уравнениями Навье-Стокса для двумерного стационарного течения жидкости, решается методом контрольного объема при помощи алгоритма SIMPLE. Для получения градиента функции цели необходимо решить сопряженные уравнения, которые определяются из уравнений Навье-Стокса. Сопряженные уравнения решаются при помощи адаптированного алгоритма SIMPLE. Таким образом, на каждой итерации оптимизации машинное время приблизительно равно машинному времени решения двух прямых задач. Данный метод был использован для решения задачи минимизации лобового сопротивления симметричного профиля при заданной хорде и площади.
Оптимизация, функция цели, функции ограничений, проектные переменные, сопряженные уравнения, профиль, метод контрольного объема
Короткий адрес: https://sciup.org/148199623
IDR: 148199623
Список литературы Оптимизация симметричного профиля методом сопряженного градиента
- Jameson, A. Optimum aerodynamic design using control theory. Computational Fluid Dynamics Review. 1995. P. 495-528.
- Jameson, A. Aerodynamic shape optimization using the adjoint method. 2002-2003 Lecture Series at the Von Karman Institute, Von Karman Institute For Fluid Dynamics, Brussels, Belgium, Febuary 6, 2003. 30 p.
- Elliott, J. Aerodynamic optimization on unstructured meshes with viscous effects/J. Elliott, J. Peraire//AIAA Paper. 1997. № 97-1849. 18 p.
- Giles, Michael B. Adjoint code developments using the exact discrete approach/Michael B. Giles, Mihai C. Duta, Jens-Dominik Muller//AIAA Paper. 2001. № 2001-2596. 12 p.
- Giles, Michael B. An introduction to the adjoint approach to design/Michael B. Giles, Niles A. Pierce//Flow, Turbulence and Combustion. 2000. Vol. 65. P. 393-415.
- Blazek, J. Computational fluid dynamics: Principles and applications. ELSEVIER, 2001. 440 p.
- Edward, S.A. Parallel Navier-Stokes solver for natural convection and free surface flow. University of Sydney, 2006. 218 p.
