Loftaflfræðihönnun með hraðvirkum bestunaraðferðum byggðar á eðlisfræðilíkönum - verkefni lokið
Fréttatilkynning verkefnisstjórans.
Nákvæm loftaflfræðilíkön þurfa langan reiknitíma og geta því ekki verið notuð beint í sjálfvirkum bestunar- og hönnunaraðferðum, sérstaklega ef notuð eru hefðbundin bestunaralgrím. Þess vegna er mikil þörf fyrir hraðvirkar bestunaraðferðir sem þurfa lágmarks notkun á nákvæmum og seinvirkum loftaflfræðilíkönum.
The main objective of the project was the development of
computationally efficient, numerically validated, state-of-the-art procedures
for aerodynamic and hydrodynamic shape optimization. High-fidelity aerodynamic
simulation is reliable but computationally far too expensive to be used in a
direct, simulation-based design optimization, especially when using traditional
techniques. There is a great need to develop methodologies that would allow
rapid design optimization with limited number of CPU-intensive objective
function evaluations. The algorithms and procedures developed under this
project were accompanied by a software implementation that allowed design
automation through linking of the modelling and optimization engines with low-
and high-fidelity computational fluid dynamics solvers. In order to reduce the
computational cost of the design—the principal objective of the project—the
surrogate-based optimization paradigm was exploited using the corrected
low-fidelity models as a low-cost but reliable representations of the
aerodynamic structures under consideration. The developed procedures were
applied to the design of conventional transport aircraft wings and airfoils.
The outcome of this research will have an impact on both academia and industry.
The project resulted in a large number of publications, including 1 book, 12
journal papers, 7 book chapters, and 23 peer-reviewed conference publications.
Aðalmarkmið þessa rannsóknarverkefnis var að þróa reiknifræðilega hraðvirkar og skilvirkar bestunaraðferðir fyrir loftaflfræðilega hönnun. Nákvæm loftaflfræðilíkön þurfa langan reiknitíma og geta því ekki verið notuð beint í sjálfvirkum bestunar- og hönnunaraðferðum, sérstaklega ef notuð eru hefðbundin bestunaralgrím. Þess vegna er mikil þörf fyrir hraðvirkar bestunaraðferðir sem þurfa lágmarks notkun á nákvæmum og seinvirkum loftaflfræðilíkönum. Í verkefninu var einnig þróaður hugbúnaður sem gerir hönnunarferlið sjálfvirkt með því að tengja saman straumfræðilíkön og bestunaraðferðir. Til að lágmarka reiknitíma og minnisþörf við notkun á nákvæmum og seinvirkum líkönum við hönnun og bestun verða notuð í þeirra stað einföld og hraðvirk líkön, sem verða leiðrétt miðað við þau nákvæmu. Bestunaraðferðunum var beitt á hönnunarvandamál á sviði loftaflfræði. Aðferðirnar og algrímin þróuð í þessu verkefni munu hafa mikil áhrif á háskólarannsóknir og hönnun í iðnaði. Í verkefninu voru skrifaðar töluvert margar vísindagreinar, þar með talin 1 bók, 12 ritrýndar vísindagreinar, 7 bókarkaflar, og 23 ráðstefnugreinar.
Heiti verkefnis: Loftaflfræðihönnun
með hraðvirkum bestunaraðferðum byggðar á eðlisfræðilíkönum
Enskt heiti: Aerodynamic Shape Optimization by Physics-Based Surrogates
Verkefnisstjóri: Leifur Leifsson, Háskólanum í Reykjavík
Tegund styrks: Verkefnisstyrkur
Styrktímabil: 2013-2015
Fjárhæð styrks: 13,32 millj. kr. alls
Tilvísunarnúmer Rannís: 13071805
