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基于改进Gappy POD方法的压气机叶栅气动外形反设计方法

刘汉儒 马岩 赵星宇 王掩刚 胡佳伟 李丽丽 蒋永松

刘汉儒, 马岩, 赵星宇, 王掩刚, 胡佳伟, 李丽丽, 蒋永松. 基于改进Gappy POD方法的压气机叶栅气动外形反设计方法[J]. 航空动力学报, 2022, 37(3): 607-618. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210139
引用本文: 刘汉儒, 马岩, 赵星宇, 王掩刚, 胡佳伟, 李丽丽, 蒋永松. 基于改进Gappy POD方法的压气机叶栅气动外形反设计方法[J]. 航空动力学报, 2022, 37(3): 607-618. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210139
LIU Hanru, MA Yan, ZHAO Xingyu, WANG Yangang, HU Jiawei, LI Lili, JIANG Yongsong. Inverse design for aerodynamic shape of compressor cascade based on improved Gappy POD method[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(3): 607-618. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210139
Citation: LIU Hanru, MA Yan, ZHAO Xingyu, WANG Yangang, HU Jiawei, LI Lili, JIANG Yongsong. Inverse design for aerodynamic shape of compressor cascade based on improved Gappy POD method[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(3): 607-618. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210139

基于改进Gappy POD方法的压气机叶栅气动外形反设计方法

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210139
基金项目: 国家科技重大专项(2017-Ⅱ-0009-0023); 太仓市大院大所创新引领专项项目(TC2019DYDS09)
详细信息
    作者简介:

    刘汉儒(1985-),男,副教授,博士,主要从事叶轮机械气动热力学、气动降维计算方法、气动噪声等方面研究。

  • 中图分类号: V231.1

Inverse design for aerodynamic shape of compressor cascade based on improved Gappy POD method

  • 摘要: 针对压气机叶栅气动高效反设计,建立了基于Gappy proper orthogonal demcomposition(Gappy POD)的气动外形反设计框架。通过Kriging代理模型优化获得某型压气机叶栅的气动优化结果,并以此作为反设计目标基础。为进一步提高基本Gappy POD反设计的效率及精度,发展了基于自适应快照替换优化和修正目标压力系数分布的两种改进方法,并对基本Gappy POD结合两种改进策略的反设计精度和效率进行了详细对比。结果表明:基于自适应快照替换优化流程的反设计框架使得反设计精度明显提高,叶片表面压力系数分布方均根误差从6.49×10-3降低到1.29×10-3,而通过修正目标压力系数分布则提高了单次反设计精度。将两种改进策略同时结合改进Gappy POD,能够获得在同等设计精度下更快的收敛速度,可为压缩系统几何部件反设计提供新的高效方法。

     

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  • 收稿日期:  2021-04-05
  • 刊出日期:  2022-03-28

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