Efficient Surrogate-based Optimization of the Aerodynamic Performance of a Contra-rotating Open Rotor Utilizing an Infilling Criterion

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 14

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-17-7_015

تاریخ نمایه سازی: 18 اردیبهشت 1403

چکیده مقاله:

This study presents an efficient surrogate-based optimization (SBO) method of the aerodynamic performance of a contra-rotating open rotor (CROR). The objective was to maximize propulsion efficiency while reaching the target thrust coefficient at the cruise condition. To reduce the sample size and improve the optimization convergence speed, an infilling criterion was proposed based on the features of the interaction between the CROR front and rear rotors. The efficient front and rear rotors of the initial samples were selected and then combined to form the infilled samples. The results show that the infilled samples were closer to the Pareto front than the initial samples. For the six optimization parameters, ۲۰ initial sample points were used, ۱۱ samples were infilled, and the surrogate-based optimization was completed in five iterations. In total ۴۳ samples were calculated during the optimization. The number of overall samples is approximately seven times the number of optimization parameters. The optimization results in parameter changes compared to the baseline and improved propulsion efficiency while meeting the thrust target. The optimization process increases the torque share of the rear rotor and changes the flow state at different radial positions, leading to a more uniform total pressure distribution at the outlet position, both circumferentially and radially.

نویسندگان

Q. Wang

School of Power and Energy, Northwestern Polytechnical University, Xi'an Shaanxi,۷۱۰۱۲۹, China

L. Zhou

School of Power and Energy, Northwestern Polytechnical University, Xi'an Shaanxi,۷۱۰۱۲۹, China

Z. Wang

School of Power and Energy, Northwestern Polytechnical University, Xi'an Shaanxi,۷۱۰۱۲۹, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Adjei, R. A., Fan, C., Wang, W., & Liu, Y. ...
  • Bellocq, P., Sethi, V., Capodanno, S., Patin, A., & Rodriguez ...
  • Bellocq, P., Garmendia, I., & Sethi, V. (۲۰۱۵). Preliminary design ...
  • Baert, L., Chérière, E., Sainvitu, C., Lepot, I., Nouvellon, A., ...
  • Booker, A. J., Dennis, J. E., Frank, P. D., Serafini, ...
  • Boulkeraa, T., Ghenaiet, A., & Benini, E. (۲۰۲۲). Optimum operating ...
  • Cetin, M., Uecer, A. S., Hirsch, C., & Serovy, G. ...
  • Dubosc, M., Tantot, N., Beaumier, P., & Delattre, G. (۲۰۱۴, ...
  • Forrester, A. I., & Keane, A. J. (۲۰۰۹). Recent advances ...
  • Fang, K. T., Lin, D. K., Winker, P., & Zhang, ...
  • GE۳۶ Design and Systems Engineering (۱۹۸۷). Systems engineering. Full-scale technology ...
  • Guérin, S., Schnell, R., & Becker, R. G. (۲۰۱۴). Performance ...
  • Giunta, A., Wojtkiewicz, S., & Eldred, M. (۲۰۰۳, January ۶-۹). ...
  • Hoff, G. E., et al. (۱۹۹۰). Experimental performance and acoustic ...
  • Han, Z. H., Chen, J., Zhang, K. S., Xu, Z. ...
  • Jones, D. R., Schonlau, M., & Welch, W. J. (۱۹۹۸). ...
  • Jones, D. R. (۲۰۰۱). A taxonomy of global optimization methods ...
  • Jaron, R., Moreau, A., Guérin, S., & Schnell, R. (۲۰۱۸). ...
  • Kwon, H., Choi, S., Kwon, J. H., & Lee, D. ...
  • Li, Z. D, Chen, X. X., Wu, T., & Dong, ...
  • Liu, Y., Wang, S., Li, K., Sun, W., & Song, ...
  • Montero Villar, G., Lindblad, D., & Andersson, N. (۲۰۱۸, June ...
  • Montero Villar, G., Lindblad, D., & Andersson, N. (۲۰۱۹, January ...
  • Numeca International (۲۰۰۹). FINE/Turbo v۸.۷, user manual. Brussels: Belgium ...
  • Persico, G., Rodriguez-Fernandez, P., & Romei, A. (۲۰۱۹). High-fidelity shape ...
  • Roache, P. J. (۱۹۹۷). Quantification of uncertainty in computational fluid ...
  • Samad, A., Kim, K. Y., Goel, T., Haftka, R. T., ...
  • Schnell, R., Yin, J., Voss, C., & Nicke, E. (۲۰۱۲). ...
  • Sasena, M. J., Papalambros, P., & Goovaerts, P. (۲۰۰۲). Exploration ...
  • Sohoni, N. G., Hall, C. A., & Parry, A. B. ...
  • Slaboch, P. E., Stephens, D. B., Van Zante, D. E., ...
  • Tang, Q., Wu, H., & Lou, H. (۲۰۲۲). Multi-objective optimization ...
  • Viana, F. A., Haftka, R. T., & Watson, L. T. ...
  • Yu, P. X., Peng, J. H., Bai, J. Q., Han, ...
  • Zachariadis, A., & Hall, C. A. (۲۰۱۱). Application of a ...
  • نمایش کامل مراجع