Sensitivity analysis in turbomachinery cascade design optimization
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2000
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: İ. ERGÜN KOCABIÇAK
Danışman: SİNAN EYİ
Özet:oz TURBOMAKINA SABİT YON PALELERININ TASARIM OPTIMIZASYONUNDA DUYARLILIK ANALİZİ Kocabıçak, Ergün Yüksek Lisans, Havacılık Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Sinan Eyi Eylül 2000, 158 sayfa Duyarlılıkların analizinin turbomakina sabit yön palelerinin tasarım optimizasyonu üzerindeki etkileri hesaplandı. Akış analizleri için Euler denklemleri kullanıldı. Duyarlılıkların analitik olarak elde edilmesi için, iki boyutlu Euler denklemleri için duyarlılık programı geliştirildi. Sonlu farklar yaklaşımı ile karşılaştırmalı olarak analitik yaklaşımın üstünlüklerini hesaplamak için birçok ters tasarım optimizasyonu yapıldı. Uygulamadaki kolaylığı, sonlu-farklar duyarlılık analizi metodunu birçok aerodinamik tasarım optimizasyonu uygulamasında ön plana çıkardı. Ancak, sonlu-farklar metodu, genellikle duyarlılıkları doğru olarak bulamaz ve hesaplama zamanını arttırır. Sonlu-farklar metodunun doğruluğu incelendi ve sonlu farklar yaklaşımınmda duyarlılıkların doğruluğunun tasarım değişkenlerinin bozuntu değerine ve akış alanının ilk değerlerine bağlı olduğu gözlendi. Duyarlılık analizinin doğruluğunun arttırılması için analitik method tanıtıldı. Analitik metodda duyarlılık denklemleri, Euler deklemlerinin tasarım değişkenlerine göre türevi alınarak elde edildi ve ardından, tepki duyarlılıkları için çözüldü. Şekil duyarlılıklarının hesaplanması için devamlılık mekaniğinin madde türevi konsepti kullanıldı. Sonuçlar gösterdi ki, analitik yaklaşım doğru duyarlılıklar sağlar, ilave olarak, analitik duyarlılıkların doğruluğu yakınsama seviyesine bağlı değil ki bu tasarım optimizasyonun da istenir.Duyarlılıkların tasarım işlemi üzerindeki etkilerini hesaplaya bilmek için, analitik ve sonlu farklar duyarlılıklarının ikisini de kullanan birçok ters tasarım yapıldı. Sonuçlar gösterdi ki, doğru olmayan duyarlılıklar optimizasyonu işleminin yakınsamasını yavaşlatır. Analitik yaklaşım doğru duyarlılıklar sağlar, bundan dolayı tasarım optimizasyonu daha hızlı yakınsar ve tasarım maliyetini azaltır. Anahtar Kelimeler: Turbomakina Sabit Yön Paleleri, Euler Denklemleri, Ters Tasarım, Optimizasyon, Duyarlılık Analizi. vı