Optimización del diseño aerodinámico de turbomáquinas de múltiples filas mediante un solucionador adjunto discreto eficiente y preciso
Autores: Wu, Hangkong; Da, Xuanlong; Wang, Dingxi; Huang, Xiuquan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización del diseño aerodinámico de turbomáquinas de múltiples filas mediante un solucionador adjunto discreto eficiente y preciso
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Propuestas
Enfoque
Diferenciación manual
Diferenciación automática
Solucionador adjunto
Costo computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un enfoque que combina la diferenciación manual (MD) y la diferenciación automática (AD) para desarrollar un solucionador adjunto discreto de múltiples filas que sea eficiente y preciso. En este enfoque, se analizan primero las estructuras de los códigos adjuntos generados utilizando una herramienta de AD. Luego, los códigos generados por AD se ajustan manualmente para reducir el consumo de memoria y tiempo de CPU. Este ajuste manual se realiza reemplazando los códigos diferenciados de baja eficiencia generados automáticamente por otros desarrollados manualmente. Para demostrar la efectividad del enfoque propuesto, se utilizan el compresor transónico de una etapa - NASA Stage 35 y la turbina de 1.5 etapas de Aachen. El intercambio de información de solución en una interfaz rotor-estator/estator-rotor se logra mediante un método de plano de mezcla adjunto discreto conservador, no reflectante y robusto. Los resultados muestran que el solucionador adjunto discreto desarrollado mediante la diferenciación automática y manual híbrida es más económico en costo computacional que el desarrollado puramente por una herramienta de AD y tiene una mayor precisión de sensibilidad que el solucionador adjunto con la suposición de viscosidad de eddy constante (CEV). Además, las optimizaciones de diseño de turbomaquinaria de múltiples filas se pueden realizar de manera eficiente mediante el solucionador adjunto discreto desarrollado por la diferenciación automática y manual híbrida.
Descripción
Este documento propone un enfoque que combina la diferenciación manual (MD) y la diferenciación automática (AD) para desarrollar un solucionador adjunto discreto de múltiples filas que sea eficiente y preciso. En este enfoque, se analizan primero las estructuras de los códigos adjuntos generados utilizando una herramienta de AD. Luego, los códigos generados por AD se ajustan manualmente para reducir el consumo de memoria y tiempo de CPU. Este ajuste manual se realiza reemplazando los códigos diferenciados de baja eficiencia generados automáticamente por otros desarrollados manualmente. Para demostrar la efectividad del enfoque propuesto, se utilizan el compresor transónico de una etapa - NASA Stage 35 y la turbina de 1.5 etapas de Aachen. El intercambio de información de solución en una interfaz rotor-estator/estator-rotor se logra mediante un método de plano de mezcla adjunto discreto conservador, no reflectante y robusto. Los resultados muestran que el solucionador adjunto discreto desarrollado mediante la diferenciación automática y manual híbrida es más económico en costo computacional que el desarrollado puramente por una herramienta de AD y tiene una mayor precisión de sensibilidad que el solucionador adjunto con la suposición de viscosidad de eddy constante (CEV). Además, las optimizaciones de diseño de turbomaquinaria de múltiples filas se pueden realizar de manera eficiente mediante el solucionador adjunto discreto desarrollado por la diferenciación automática y manual híbrida.