Cuantificación de la Incertidumbre del Mapa del Compresor Usando el Enfoque de Monte Carlo Acelerado por un Método No Lineal Basado en Adjunto
Autores: Xu, Shenren; Zhang, Qian; Wang, Dingxi; Huang, Xiuquan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Cuantificación de la Incertidumbre del Mapa del Compresor Usando el Enfoque de Monte Carlo Acelerado por un Método No Lineal Basado en Adjunto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cuantificación
Optimización
Palas de compresor
Basada en adjuntos
Enfoque no lineal
Alteraciones geométricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
La cuantificación de incertidumbre (UQ) precisa y económica es crucial para la optimización robusta de las palas de compresores y para controlar las tolerancias de fabricación. Este estudio examina la idoneidad de MC-adj-nonlinear, un enfoque no lineal basado en adjuntos, para evaluar de manera precisa y rápida las discrepancias de rendimiento de una sección de pala de compresor transónico, que surgen de alteraciones geométricas, y se basa en investigaciones previas. Para evaluar la practicidad e ilustrar los beneficios del enfoque no lineal basado en adjuntos, se mide su competencia y precisión en comparación con dos metodologías más, el enfoque lineal basado en adjuntos (MC-adj-linear) y el método de Dinámica de Fluidos Computacional no lineal de alta fidelidad (MC-CFD). La metodología MC-adj-nonlinear exhibe impresionantes capacidades de generalización. El método MC-adj-nonlinear ofrece un gran equilibrio entre precisión y eficiencia temporal, ya que es más preciso que el método MC-adj-linear tanto en condiciones de diseño como cerca del punto de pérdida, pero requiere aproximadamente una trigésima parte del tiempo del método MC-CFD. Finalmente, se utilizó el método MC-adj-nonlinear para realizar análisis rápidos de UQ de la sección a cuatro velocidades distintas para cuantificar la incertidumbre de rendimiento del mapa del compresor. Se encontró que el rendimiento aerodinámico es más sensible a las desviaciones geométricas a altas velocidades que a bajas velocidades. El impacto de las desviaciones geométricas es generalmente perjudicial para la eficiencia media.
Descripción
La cuantificación de incertidumbre (UQ) precisa y económica es crucial para la optimización robusta de las palas de compresores y para controlar las tolerancias de fabricación. Este estudio examina la idoneidad de MC-adj-nonlinear, un enfoque no lineal basado en adjuntos, para evaluar de manera precisa y rápida las discrepancias de rendimiento de una sección de pala de compresor transónico, que surgen de alteraciones geométricas, y se basa en investigaciones previas. Para evaluar la practicidad e ilustrar los beneficios del enfoque no lineal basado en adjuntos, se mide su competencia y precisión en comparación con dos metodologías más, el enfoque lineal basado en adjuntos (MC-adj-linear) y el método de Dinámica de Fluidos Computacional no lineal de alta fidelidad (MC-CFD). La metodología MC-adj-nonlinear exhibe impresionantes capacidades de generalización. El método MC-adj-nonlinear ofrece un gran equilibrio entre precisión y eficiencia temporal, ya que es más preciso que el método MC-adj-linear tanto en condiciones de diseño como cerca del punto de pérdida, pero requiere aproximadamente una trigésima parte del tiempo del método MC-CFD. Finalmente, se utilizó el método MC-adj-nonlinear para realizar análisis rápidos de UQ de la sección a cuatro velocidades distintas para cuantificar la incertidumbre de rendimiento del mapa del compresor. Se encontró que el rendimiento aerodinámico es más sensible a las desviaciones geométricas a altas velocidades que a bajas velocidades. El impacto de las desviaciones geométricas es generalmente perjudicial para la eficiencia media.