李颖晨
,
丰镇平
工程热物理学报
基于控制理论的气动设计方法作为一种基于梯度的优化方法,通过引入伴随系统计算目标函数的敏感性导数,大大降低设计成本.本文将基于控制理论的气动设计方法应用到透平叶栅的气动反问题中,应用Euler方程研究了二维叶栅的压力反设计问题,并讨论了该方法具体实施中的关键问题,包括采用非均匀B样条进行二维叶栅造型;应用Thompson时间相关边界条件理论进行伴随方程特征分析;研究伴随方程的数值求解方法,构造伴随方程的耗散通量.通过算例证明了该气动设计方法适用性好,速度快,可以大大节约计算成本.
关键词:
反问题
,
控制理论
,
敏感性导数
,
Euler方程
,
伴随方程
李颖晨
,
杨佃亮
,
高志明
,
丰镇平
工程热物理学报
随着CFD技术的发展,基于伴随方法的求解Euler和NS方程的气动优化设计已成为流体力学形状反问题研究中的热门领域.本文应用该方法对透平叶栅进行三维气动优化设计,详细推导了Euler方程伴随系统的偏微分方程组及其各类边界条件,首次给出了透平内流伴随方程边界条件的具体形式,并给出伴随变量的物理意义.结合拟牛顿算法发展了三维透平叶栅形状反问题气动优化算法,并给出了算法的流程.
关键词:
反问题
,
形状优化设计
,
敏感性导数
,
Euler方程
,
伴随方程
杨吉民
,
徐建中
工程热物理学报
空间-时间守恒(STC)格式是近年来发展出的一种计算格式,在现有的STC格式构造过程中,流动变量在解元中的分布都用其一阶Taylor展开式来表示.STC格式的精度与所采用的Taylor展开式的阶数有关.该文采用流动变量的二阶Taylor展开式来表示其在解元上的分布、构造出了求解一维Euler方程的STC格式.用该格式对几个问题进行了计算,将计算结果与精确解进行了比较,比较表明该格式有较高的精度.
关键词:
空间-时间守恒(STC)格式
,
Euler方程
,
精度
