Βελτιστοποίηση μορφής αεροτομής εσωτερικά ψυχόμενου πτερυγίου στροβίλου με χρήση της συνεχούς συζυγούς μεθόδου

Παναγιωτόπουλος, Δημήτρης; Panagiotopoulos, Dimitris

dc.contributor.author	Παναγιωτόπουλος, Δημήτρης	el
dc.contributor.author	Panagiotopoulos, Dimitris	en
dc.date.accessioned	2022-11-30T11:12:33Z
dc.date.available	2022-11-30T11:12:33Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56315
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24013
dc.rights	Default License
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Συζυγής Μέθοδος	el
dc.subject	Συζευγμένη Μεταφορά Θερμότητας	el
dc.subject	Εσωτερικά Ψυχόμενo Πτερύγιο	el
dc.subject	C3X	en
dc.title	Βελτιστοποίηση μορφής αεροτομής εσωτερικά ψυχόμενου πτερυγίου στροβίλου με χρήση της συνεχούς συζυγούς μεθόδου	el
dc.title	Shape optimization of an internally cooled turbine blade airfoil using the continuous adjoint method	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βελτιστοποίηση	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	22-07-21
heal.abstract	Η διπλωματική αυτή εργασία πραγματεύεται τις διαδικασίες για τη βελτιστοποίηση μορφής αεροτομής εσωτερικά ψυχόμενων πτερυγίων στροβίλου. Στόχος της εργασίας είναι η εφαρμογή της συνεχούς συζυγούς μεθόδου, η οποία αποτελεί μια μέθοδο αεροδυναμικής βελτιστοποίησης, σε προβλήματα συνδυασμένης μεταφοράς θερμότητας και η εκτίμηση των αποτελεσμάτων. Συγκεκριμένα, η μέθοδος εφαρμόζεται στην πτερύγωση στροβίλου C3X της NASA με εσωτερική ψύξη, όπου όλες οι μελέτες υλοποιούνται για μια 2D πτερύγωση. Για την πραγματοποίηση των προαναφερθέντων χρησιμοποιείται λογισμικό που αναπτύχθηκε πλήρως από την ΜΠΥΡ&Β/ΕΜΠ, συγκεκριμένα ο κώδικας PUMA, ο οποίος είναι επιλύτης και της ροής αλλά και της συζυγούς μεθόδου, καθώς και τα περιφερειακά αρχεία που δημιουργούν και χειρίζονται το υπολογιστικό πλέγμα. Επιπλέον, χρησιμοποιείται λογισμικό με τη μέθοδο βελτιστοποίησης κινούμενων ασυμπτώτων (ΜΜΑ) [17]. Αρχικά, γίνεται ανάλυση της αεροτομής σε 5 σημεία λειτουργίας, συγκρίνοντας πειραματικά δεδομένα με τα αποτελέσματα του επιλύτη ροής. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα από 3 διαφορετικές βελτιστοποιήσεις μορφής του πτερυγίου, χρησιμοποιώντας ως στόχο (α) τις απώλειες ολικής πίεσης, (β) τη μέγιστη θερμοκρασία πτερυγίου και (γ) ένα συνδυασμό των δύο, αντίστοιχα. Η παραμετροποίηση της γεωμετρίας της αεροτομής του πτερυγίου γίνεται με δύο τρόπους. Στην πρώτη μέθοδο, γίνεται χρήση ενός πλέγματος ελέγχου βασισμένο στη θεωρία των ογκομετρικών καμπυλών NURBS, με τις μεταβλητές σχεδιασμού να αποτελούν τα σημεία ελέγχου. Στη δεύτερη μέθοδο, η εξωτερική μορφή της αεροτομής του πτερυγίου παραμένει σταθερή και η κίνηση συμβαίνει μόνο στους αγωγούς ψύξης με σημεία ελέγχου στο κέντρο τους, χωρίς να επηρεάζεται η διάμετρός τους. Οι περιορισμοί της ανηγμένης παροχής μάζας στην είσοδο, της γωνίας εξόδου της ροής και της απόστασης των αγωγών από το περίγραμμα της αεροτομής συμπεριλαμβάνονται στη διαδικασία βελτιστοποίησης. Η μέθοδος βελτιστοποίησης αποτελείται από τη συζυγή μέθοδο για τον υπολογισμό των κλίσεων και από τη μέθοδο των κινούμενων ασυμπτώτων για τη δημιουργία της νέας λύσης. Η εκτίμηση της συνάρτησης-στόχου γίνεται με την επίλυση των εξισώσεων RANS και μεταφοράς θερμότητας. Ως μοντέλο τύρβης επιλέγονται τα Spalart-Allmaras, το k-ω SST και το k-ω SST με μοντέλο μετάβασης (γ-Reθ) για την ανάλυση της αεροτομής, ενώ μόνο το πρώτο εφαρμόζεται κατά τη διάρκεια της βελτιστοποίησης.	el
heal.advisorName	Γιαννάκογλου, Κυριάκος	el
heal.committeeMemberName	Μαθιουδάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Αρετάκης, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	99 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false