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安东尼·奥布里;哈米德·卡巴西安。;Brian C.弗迈尔。

低压涡轮叶栅的高精度无梯度优化。 （英语） Zbl 1521.76766号

计算。流体 248，文章ID 105668，17 p.（2022）.
小结：在本文中，我们演示了使用大涡模拟（LES）和网格自适应直接搜索（MADS）优化算法组合执行低压涡轮（LPT）叶栅形状优化的能力。据我们所知，这是第一次使用大涡模拟对LPT叶栅叶片进行气动外形设计。目前LPT叶栅的行业标准优化是使用雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方法进行的。然而，这受到现有湍流模型固有的不精确性的限制，尤其是在存在过渡湍流和分离湍流的情况下。为了缓解这种情况，我们的方法使用LES代替RANS，这已被证明在RANS经常失效的流态中提供了更准确的结果。我们首先根据可用的实验数据验证了基线T106D LPT级联的LES模拟，显示出良好的一致性。然后，我们使用两个不同的目标函数进行形状优化。第一个优化循环被指定为在保持切向力的同时将总压力损失系数降至最低，相对于基线T106D，该优化循环显示出16%的改进。第二个优化循环旨在最大化切向力，同时保持总压力损失系数，与基线T106D相比提高了29%。基于这些结果，我们得出结论，使用LES优化LPT级联是可行的，并且可以在合理的计算成本下显著提高性能。因此，这项工作支持过渡到高精度LES模拟，作为下一代LPT级联优化的基础。

MSC公司：

76号06 可压缩Navier-Stokes方程
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
76N25号 可压缩流体和气体动力学的流量控制与优化
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用

关键词：

计算流体力学;空气动力学;优化;涡轮机械

软件：

PyFR公司;Gms小时
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{A.Aubry}等人，《计算》。Fluids 248，文章ID 105668，17 p.（2022；Zbl 1521.76766）
全文： 内政部 链接

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