Αεροακουστική Πρόβλεψη Θορύβου & Βελτιστοποίηση Μορφής με χρήση της Συνεχούς Συζυγούς Μεδόθου

Καρώνη, Αικατερίνη; Karoni, Aikaterini

dc.contributor.author	Καρώνη, Αικατερίνη	el
dc.contributor.author	Karoni, Aikaterini	en
dc.date.accessioned	2018-09-25T11:19:17Z
dc.date.issued	2018-09-25
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47676
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.9494
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Υπολογιστική Μηχανική”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Αεροακουστική	el
dc.subject	Μεδόθος Συνεχούς Συζυγούς	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Πρόβλεψη θορύβου	el
dc.subject	Μονόπολο	el
dc.subject	Aeroacoustic	el
dc.subject	Adjoint	el
dc.subject	Optimization	el
dc.subject	Noise	el
dc.subject	OpenFOAM	el
dc.title	Αεροακουστική Πρόβλεψη Θορύβου & Βελτιστοποίηση Μορφής με χρήση της Συνεχούς Συζυγούς Μεδόθου	el
dc.title	Aeroacoustic Noise Prediction & Continuous Adjoint-based Shape Optimization	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	ΑΕΡΟΑΚΟΥΣΤΙΚΗ	el
heal.classification	ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ ΚΑΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ, ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ	el
heal.classification	AEROACOUSTICS	en
heal.classification	Optimization	en
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/8af27a649d2adad191e9a4d12e3c2015e23135c9
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/3188e1c9b184788d02279e9b398c81228c5a9906
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/8af27a649d2adad191e9a4d12e3c2015e23135c9
heal.classificationURI	http://skos.um.es/unescothes/C02848
heal.dateAvailable	2019-09-24T21:00:00Z
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-07-16
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελείται από δύο τμήματα. Το πρώτο σχετίζεται με την χρήση της Μεθόδου του Ολοκληρώματος Kirchhoff για την πρόβλεψη θορύβου. Συγκεκριμένα, υπολογίζεται σε έναν δέκτη ο θόρυβος που παράγεται από απλές ακουστικές πηγές (μονόπολα, δίπολα). Η μέθοδος προγραμματίστηκε σε FORTRAN. H ορθότητα του κώδικα ελέγχεται μέσω της σύγκρισης των αποτελεσμάτων (πίεση στον δέκτη) που προέκυψαν μέσω του Kirchhoff ολοκληρώματος, με αυτά που προέκυψαν από τις υπάρχουσες αναλυτικές εξισώσεις για μονόπολο και δίπολο. Στην συνέχεια πραγματοποιείται βελτιστοποίηση της θέσης της πηγής, έχοντας θέσει μια επιθυμητή χρονοσειρά πίεσης-στόχου στην θέση του δέκτη. Έχοντας προγραμματίσει και παραγωγίσει το ολοκλήρωμα Kirchhoff, η σύζευξή του με CFD με στόχο την αεροακουστική βελτιστοποίηση, μπορεί να είναι αντικείμενο μελλοντικής εργασίας. Το δεύτερο μέρος της εργασίας πραγματοποιήθηκε στις εγκαταστάσεις της BMW στο Μόναχο. Καταρχάς πραγματοποιήθηκε ενσωμάτωση του αναπτυχθέντος στην Μονάδα Παράλληλης Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής & Βελτιστοποίησης (ΜΠΥΡ&Β) επιλύτη της ροής και του συνεχούς συζυγούς επιλύτη στο λογισμικό βελτιστοποίησης μορφής της BMW, "ShapeModule". O κώδικας της ΜΠΥΡ&Β είναι υπεύθυνος για τον υπολογισμό των παραγώγων ευαισθησίας (δηλ. των παραγώγων της επιλεγείσας από τον σχεδιαστή αντικειμενικής συνάρτησης ως προς τις μεταβλητές σχεδιασμού που καθορίζουν το σχήμα της υπό βελτιστοποίηση γεωμετρίας), ενώ οι μετατοπίσεις των επιφανειακών κόμβων του πλέγματος υπολογίζονται από το ShapeModule χρησιμοποιώντας την τεχνική μορφοποίησης πλέγματος, γνωστή ως Vertex Morphing. Μετά την επιτυχή σύζευξη των δύο κωδίκων, πραγματοποιείται βελτιστοποίηση δύο γεωμετριών, συγκεκριμένα ενός αγωγού σχήματος S-bend και ενός HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) αγωγού επιβατικού αυτοκινήτου, χρησιμοποιώντας δύο αντικειμενικές συναρτήσεις. Η πρώτη εξ αυτών στοχεύει στην ελαχιστοποίηση των απωλειών ολικής πίεσης μεταξύ εισόδου και εξόδου, ενώ η δεύτερη σχετίζεται με την παραγωγή θορύβου και στοχεύει στην ελαχιστοποίησή του μέσω της ελαχιστοποίησης του τυρβώδους ιξώδους.	el
heal.sponsor	The present thesis is divided in two parts. The rst part deals with the use of the Kirchho Integral Method for aeroacoustic noise prediction. Simple noise sources are introduced and the noise perceived by a receiver is computed. The corresponding software was programmed in FORTRAN. The code is validated by comparing the results (i.e. pressure at the receiver) obtained through the Kirchho integral to those given by the existing analytical equations for monopoles and dipoles. Optimization of the source (monopole and dipole) position is additionally performed, after setting a desired "target" pressure time-series at the receiver. Having implemented and di erentiated the KI, its coupling with CFD for aeroacoustic shape optimization could be the subject of a future work. The second part of this thesis re ects work carried out at the BMW premises in Munich. Firstly, the ow and continuous adjoint solvers developed by the PCOpt/ NTUA and programmed in the OpenFOAM environment are coupled with the BMW optimization software "ShapeModule". The PCOpt/NTUA code is responsible for computing the sensitivities (i.e. the derivatives of the objective function chosen by the designer, with respect to the design variables determining the shape of the geometry being optimized), whereas the surface node displacements are computed by ShapeModule using the node-based optimization method known as Vertex Morphing. After the successful coupling, two geometries are optimized, namely an S-bend duct and an HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) duct of a passenger car, using two objective functions. The rst one aims at the minimization of the total pressure losses between inlet and outlet, whereas the second one is a surrogate, noise-related objective, which aims at minimizing noise related to turbulence by minimizing the turbulent viscosity.	en
heal.sponsor	Η παρούσα μεταπτυχιακή εκπονήθηκε εν μέρει στην BMW Μονάχου	el
heal.advisorName	Γιαννάκογλου, Κυριάκος	el
heal.committeeMemberName	Γιαννάκογλου, Κυριάκος	el
heal.committeeMemberName	Βουτσινάς, Σπυρίδων	el
heal.committeeMemberName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	126 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true