Development of a discrete adjoint-based aerodynamic shape optimization tool for natural laminar flows

Doğal laminar akışlar için adjoint tabanlı aerodinamik şekil eniyileme yapısı geliştirilmiştir. Laminar akıştan türbülanslı akışa geçiş başlangıcını tahmin etmek için, Spalart-Allmaras türbülans modeli içeren bir Reynolds-Ortalama Navier-Stokes akış çözücü yakın zamanda geliştirilmiş Baş-Çakmakçıoğlu geçiş modeli ile birleştirilmiştir. Gradyan tabanlı eniyileme işleminde, eniyileme algoritmasının gerektirdiği hassasiyet türevleri, kurum içi akış çözü için geliştirilen ve doğal laminar akış kanat kesitleri ve kanatları için uygulanan ayrık bir adjoint yöntem ile elde edilmiştir. Ayrık bitişik yöntemin geliştirilmesinde yeniden yazılan akış çözücüdeki modüllerin ayrık türevini almak için bir otomatik türev aracı kullanılmıştır. Aerodinamik dış yüzeyin parametrizasyonu serbest şekil deformasyon yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Adjoint yöntemle hesaplanan şekil parametrelerine göre hassasiyet türevleri, ilk olarak sonlu farklar yöntemi ile doğrulanmıştır. Bu çalışmada geliştirilen adjoint tabanlı aerodinamik şekil eniyileme yönteminin başarısı, sıkıştırılabilir türbülanslı ve doğal laminar akışlar için kanat ve kanat kesitlerinin eniyilenmesi ile gösterilmiştir.