Kształtowanie kanałów międzyłopatkowych sprężarek przepływowych podczas optymalizacji

• Autorzy: Rabiega M.

Warianty tytułu

EN

Reshaping of Blade-to-Blade Compressor Channels during Optimization

• Konferencja: International Symposium SYMKOM ’08 ( 15-17.08.2008; Łódź, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono oryginalny algorytm trójwymiarowego modyfikowania kształtu kanałów sprężarek przepływowych. Parametryzację nowych kształtów wykonano z oszczędnym użyciem parametrów w oparciu o wielomiany bazowe i koncepcję kształtowania profili. Zaproponowano dwa etapy kształtowania - na poziomie analitycznym i podczas budowy siatki obliczeniowej. Na przykładzie gradientowej optymalizacji ułopatkowania koła sprężarki odśrodkowej porównano kształtowanie wielomianami Bernsteina i funkcjami sklejanymi z korzyścią dla wielomianów Bernsteina.

EN

A genuine algorithm for 3-D reshaping of turbo-compressor flow channels was presented. New shapes were parameterized on polynomial base functions, and on a conception of reshaping profiles by the use of minimum number of parameters. Two levels of reshaping have been proposed: an analytical one and during grid generation. Exemplary shape optimization of centrifugal compressor impeller was performed by a gradient method to compare the results of reshaping by Bernstein polynomials with reshaping by cubic B-splines, in Bernstein polynomials favor.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja kształtu; sprężarka odśrodkowa

EN

shape optimization; centrifugal compressor

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 134
• Strony: 59--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Rabiega M.

• Politechnika Łódzka Instytut Maszyn Przepływowych,

Bibliografia

• [1] Arens, K., Rentrop, P., Stoll, S.O., and Wever, U., 2005, An adjoint approach to optimal design of turbine blades, Applied Numerical Mathematics 53, pp. 93-105.
• [2] Benini, E., 2003, Optimal Navier-Stokes design of compressor impellers using evolutionary computation, International Journal of Computational Fluid Dynamics, Vol. 17(5), pp. 357-369.
• [3] Bock, H.G., Egartner, W., Kappis, W., and Schulz, V., 2002, Practical shape optimization for turbine and compressor blades by the use of PRSQP methods, Optimization and Engineering, 3, pp. 395-414.
• [4] Van den Braembussche, R.A., Alsalihi, Z., and Verstraete, T., 2005, Fast-multidisciplinary-multipoint optimization of turbomachines, ERCOFTAC Bulletin, No 66, pp. 25-28.
• [5] Burguburu, S., and le Pape, A., 2003, Improved aerodynamic design of turbomachinery bladings by numerical optimization, Aerospace Science and Technology 7, pp. 277-287.
• [6] Fletcher R., Practical Methods of Optimization, John Willey & Sons, 2000.
• [7] Iancu, F., Trevino, J., Sommer S., 2007, Numerical analysis of blade geometry generation techniques for centrifugal compressors, International Journal of Rotating Machinery, Vol.2007, Article ID 48683, 7pages.
• [8] Kämmerer, S., Mayer, J.F., Stetter H., Paffrath, M., Wever, U., and Jung A.R., 2004, Development of a three-dimensional geometry optimization method for turbomachinery applications, International Journal of Rotating Machinery, 10(5), pp. 373-385.
• [9] Kipouros, T., Jaeggi, D., Dawes, B., Parks, G., and Savill, M., 2005, Multi-objective aerodynamic design optimization for axial compressors, ERCOFTAC Bulletin, No 66, pp. 21-24.
• [10] Kosma, Z., Wstęp do Metod Funkcji Sklejanych, Radom, WSI, 1986.
• [11] Martelli, F., Pazzi, S., and Michelassi, V., 2005, Automatic computational fluid dynamics-based procedure for the optimization of a centrifugal impeller, Proc IMechE Part A: J Power and Energy, Vol. 219, pp. 549-557.
• [12] Mohammadi, B., and Pironneau, 2001, Applied Shape Optimization for Fluids, Series: Numerical Mathematics and Scientific Computation, Golub G.H. Jeltsch R. Light W.A. Süli E. (editors), Oxford University Press, 2005.
• [13] Rabiega, M., Shape optimization of turbomachine channel by gradient method - accuracy improvement, Journal of Thermal Science, Inter. J. Thermal and Fluid Sciences, Vol. 12, No 3, 2003.
• [14] Rabiega, M., Approximate shape optimization via sensitivities of the blade-to-blade channel with a 3D compressible flow, 2001, Proceedings of the Fifth International Symposium o Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows, Doefer P.(ed), Vol. 2, pp. 509-516.
• [15] Weisstein, E., W., CRC Concise Encyclopedia of Mathematics, CRC Press LLC, 1999.
• [16] Yershov, S., Rusanov, A., Shapochka, A., Lampart, P., Świrydczuk, J., and Gardzilewicz, A., Shape optimization of two turbine stages using the deformed polyhedron method and a three-dimensional RANS solver, Proc IMechE Part A: J Power and Energy, Vol 216,2002 pp. 203-213.