آشنایی با بهینه سازی غیرگرادیانی شکل در جریان داخلی
TRANSCRIPT
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
حسین اکبرشاهی
شاهد ملکی پور
مرتضی دلیل حقی
استاد راهنما : آقای دکتر حسینعلی پور
سمینار درس دینامیک سیاالت محاسباتی
بهینه سازی شکل
بهینه سازی شکل یعنی پیدا کردن شکلی بهینه بوسیله ی
اکسترمم کردن مشخصه ی معینی از شکل است.
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
آشنایی با بهینه سازی
مفهوم بهینه سازی•
تعریف و تحلیل ریاضی•
تکنیک ها•
F(Ω)G(Ω)
روش های عددی
روش های گرادیانی•
روش های غیر گرادیانی•
غیر مقید
مقید
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
یک منظوره یا چند منظوره؟
یک منظوره•
چند منظوره•
روش غیرگرادیانی
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
بهینه سازی چند منظوره
آشنایی با مفهوم•
نگاه تاریخی•
انواع روش ها•
روش غیرگرادیانی
الگوریتم های تکاملی•
روش پاسخ صفحه•
بهینه سازی برپایه قابلیت •
اطمینان
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
الگوریتم ژنتیک•
الگوریتم ممتیک•
نگاه فرمولی
متغیرهای طراحی•
قیود•
هدف•
مدل ها•
بهینه سازی چند منظوره
روش غیرگرادیانی
پیوسته
گسسته
بولین
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
بهینه سازی از دیدگاه های دیگر
داخلی•
خارجی•
بهینه سازی چند منظوره
روش غیرگرادیانی
مستقیم•
معکوس•
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
فرآیند بهینه سازی شکل
پارامتریزه کردن هندسه•
ارزیابی سیستم•
استراتژی بهینه سازی•
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
هدف از پارامتریزه کردن هندسه ایجاد تصویری دقیق و انعطاف پذیر از هندسه
است که کمترین پارامترهای ممکن را داشته باشد تا بهینه سازی به ساده ترین
شکل صورت پذیرد
پارامتریزه کردن هندسه
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
Bezierاسکیم •
•B-spline
•NURBS
روش اغتشاشات •
هارمونیک
•NURBS
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
مزایا
پارامتریزه کردن هندسه
•NURBS
مراحل بهینه سازی:
ورود اطالعات نقاط اصلی1.
NURBSحدس اولیه که از طریق 2.
حاصل شده است.
SQPبررسی موقعیت نقاط توسط 3.
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
پره با استفاده از روش stacking lineنمایش
NURBS
پارامتریزه کردن هندسه
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
•NURBSبعدی Skinned surfaceروش • سه های پره NURBS برای
آیرودینامیک پیشرفته برای بهینه سازی توربو ماشین
ه وژ
ر پ
هون
من
ها
پارامتریزه کردن هندسه•
ارزیابی سیستم•
استراتژی بهینه سازی•
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
Advanced AerodynamicOptimization System forTurbomachinery
NURBS
یک کد برای جریان ویسکوز به نامlower-upper symmetric-gauss-seidel Gaussian elimination
از روش پاسخ صفحه و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. برای جستجوی ابعادی و یافتن پارامترهای مهم استفاده شده DOEاز
است. برای پاالیش اطالعات بهینه شده استفاده شده است.SQPاز
)خطایابی(
آیرودینامیک پیشرفته برای بهینه سازی توربو ماشین
ه وژ
ر پ
هون
من
ها
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
Advanced AerodynamicOptimization System forTurbomachinery
DOE
GA
RSMSQP
RSMآپدیت کردن به کمک معادالت ناویه استوکس و
CFD استراتژی بهینه سازی
آیرودینامیک پیشرفته برای بهینه سازی توربو ماشین
ه وژ
ر پ
هون
من
ها
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
درصد افزایش یافت0.5کارایی آدیاباتیک حدود
Subsonic turbine blade
Advanced AerodynamicOptimization System forTurbomachinery
آیرودینامیک پیشرفته برای بهینه سازی توربو ماشین
ه وژ
ر پ
هون
من
ها
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
Transonic turbine blade
Advanced AerodynamicOptimization System forTurbomachinery
فرآیند بهینه سازی شکل
پارامتریزه کردن هندسه•
ارزیابی سیستم•
استراتژی بهینه سازی•
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
استراتژی بهینه سازی(انتخاب نوع بهینه ساز)
جستجوی مستقیم•
الگوریتم های تکاملی•الگوریتم جستجوی اتفاقی کنترل
)CRSA(شده
الگوریتم ژنتیک
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
3-D harmonic N-S solver TF3D-NH ، همراه با یک 2این تحلیل گر بر اساس حجم کنترل و اسکیم مارچینگ زمانی با درجه ی
کار می کند].mixing lengthمدل توربوالنی XFoil
کد این تحلیل گر بر اساس پنل متد توزیع خطی تابع جریان گردابه با در نظر گرفتن اثرات ویسکوزیته کار می کند و توانایی شبیه سازی جریان های با رینولدز پایین و لزج و غیر لزج
را دارد.Fine/Turbo
برای جریان لزج سه بعدی به کار برده می شود .
ارزیابی سیستم توسط تحلیلگر نرم افزاری
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
AERODYNAMIC AND AEROMECHNIC BLADING DESIGN OPTIMIZATION USING HARMONIC PERTURBATION METHODS
پارامتریزه کردن هندسه•
ارزیابی سیستم•
استراتژی بهینه سازی•
ه وژ
ر پ
هون
من
ها
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
AERODYNAMIC AND AEROMECHNIC BLADING DESIGN OPTIMIZATION USING HARMONIC PERTURBATION METHODS
ه وژ
ر پ
هون
من
ها
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
AERODYNAMIC AND AEROMECHNIC BLADING DESIGN OPTIMIZATION USING HARMONIC PERTURBATION METHODS
ه وژ
ر پ
هون
من
ها
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
Multiobjective Laminar-flow Airfoil Shape Optimization Using a Controlled Random Search Algorithm
ه ون
من
هاه
وژرپ
پارامتریزه کردن هندسه•
ارزیابی سیستم•
استراتژی بهینه سازی•
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
)برای multigrid(بهینه سازی مترقی المان محدود به کمک طراحی کسکیدهای توربو ماشین
ه وژ
ر پ
هون
من
ها
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
پارامتریزه کردن هندسه•
ارزیابی سیستم•
استراتژی بهینه سازی•
•Sensitivity
•Validation
)برای multigrid(بهینه سازی مترقی المان محدود به کمک طراحی کسکیدهای توربو ماشین
ه وژ
ر پ
هون
من
ها
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
]1,0[,)1()!(!
!)(
0
qqq
jnj
nbqb jnj
n
jj
n
)برای multigrid(بهینه سازی مترقی المان محدود به کمک طراحی کسکیدهای توربو ماشین
ه وژ
ر پ
هون
من
ها
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
)برای multigrid(بهینه سازی مترقی المان محدود به کمک طراحی کسکیدهای توربو ماشین ه
وژر پ
هون
من
ها
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی
)برای multigrid(بهینه سازی مترقی المان محدود به کمک طراحی کسکیدهای توربو ماشین ه
وژر پ
هون
من
ها
آشنایی با بهینه سازی غیر گرادیانی شکل در جریان داخلی