بهينه سازي روش كاسپ بااستفاده از روش معكوس جهت بهبود روش حجم-محدود دوبعدي جيمسون

With the advancements of numerical upstream and central difference methods in modeling the subsonic and supersonic flows in different paths including the flow inside turbine blades, employing the nume

باپيشرفت روش‌هاي مدلسازي عددي،روش‌هاي بالادست وتفاضل‌مركزي درمدلسازي جريان‌هاي مادون‌صوت ومافوق‌صوت درمسيرهاي مختلف ازجمله جريان‌هاي داخل پره‌هاي توربين،به‌كارگيري روش عددي كاسپ درروش حجم‌محدودجيمسون مي‌تواندويژگي‌هاي مثبت هردوروش مذكوررا همزمان استفاده نمايد. نوآوري اين مقاله ابتدابهبودروش حجم محدودجيمسون بااستفاده ازروش كاسپدرمدلسازي دوبعدي جريان مافوق صوت بين پره‌هاي ثابت توربين ميباشد وسپس بااستفاده ازروش عكوسل ونبرگ ماركوارت براي اولين بار،بهينه ترين حالت تابع كنترلي كاسپ بااهميت دادن معادله ي بقايي جرم تعيين ميگردد. باتوجه به اهميت ناحيه ي شوك هادرقسمت سطح مكش پره،تمركزروش مذكور كه منجربه بهبود قابل توجه توزيع نسبت فشاردرروش حجم محدود جيمسون ميشودبه اين ناحيه معطوف شده است. نتايج روش تلفيقي اول (جيمسونوكاسپ)،درمنطقه ي شوك سطح مكش پره درمقايسه با نتايج تجربي،انطباق بسيارمطلوبي بهمراه كاهش خطاهاي عددي را درناحيه ي مذكورنشان مي‌دهد. همچنين نتايج روش تلفيقي دوم (جيمسون،كاسپوروشمعكوس)،درمنطقه ي شوك سطح مكش پره درمقايسه بادو روش جيمسون استان داردوتلفيقي اول،شرط بقاي جرم را بطورمتوسط حدود 15 درصدبهبودمي بخشد.

With the advancements of numerical upstream and central difference methods in modeling the subsonic and supersonic flows in different paths including the flow inside turbine blades, employing the numerical CUSP technique in the Jameson’s finite volume method can simultaneously benefit from the positive features of both mentioned methods. The novelty of this paper is first, improving Jameson’s finite volume method in modeling a 2D supersonic flow between the blades of a steam turbine using the CUSP method, and second, defining the most optimum control function mode using the Marquardt-Levenberg inverse method and by accounting for the mass conservation equation. By considering the importance of the shock regions in the blade’s surface suction side, the focus of the mentioned method is on this part which results in the significant improvement of the pressure ratio in Jameson’s finite volume method. The results of the first combined method (Jameson and CUSP) at the shock region of the blade’s suction surface desirably agree with the experimental data, and a decrease of numerical errors at this region is resulted. Furthermore, the results of the second combined method (Jameson, CUSP and inverse method) shows that in comparison with original Jameson’s method and the first combined method, by average, the conservation of mass condition is improved 15% at the shock region of the blade’s suction surface.