Optimierungsbasierte automatische Generierung von blockstrukturierten Netzen für Turbomaschinen

Für die Weiterentwicklung von Turbomaschinen werden Strömungssimulationen verwendet um Designs zu bewerten. Hierfür wird aus der Design-Geometrie ein Netz erzeugt, das der Simulation als räumliche Diskretisierung dient. Dabei bieten sich blockstrukturierte Netze für die Vernetzung von Schaufelpassagen in Turbomaschinen an. In dieser Arbeit wird eine neue Methode zur Generierung blockstrukturierter Netze entworfen und bewertet. Diese soll hochwertige Netze erzeugen und dabei mit einem kleinen Parametersatz an Blockgrößen und Abstandsvorgaben auskommen. Hierbei wird die Vernetzung als ein Optimierungsproblem aufgefasst, dessen Komplexität durch eine auf B-Splines aufbauende Netzdarstellung verringert wird. In einem automatischen mehrstufigen Prozess werden verschiedene Kriterien optimiert und ein Netz erstellt. Die Anwendung der Methode wird an verschiedenen turbomaschinenrelevanten Testfällen demonstriert und mit einer algebraischen Vernetzungsmethode verglichen

Méthode de calcul numérique rapide en aéroélasticité non-linéaire basée sur l'équation du potentiel complet

Ce travail présente le développement d'un outil de calcul capable de trouver la réponse aéroélastique d'une aile dans un délai assez court pour être en mesure d'optimiser sa structure ou sa géométrie. Le code aéroélastique parallèle utilise l'équation du potentiel complet discrétisé en différences finies. Le solveur fluide utilise un algorithme GMRES préconditionné. Une attention particulière est apportée sur la consistance de la discrétisation spatiale. La résolution structurale est réalisée par une superposition modale. Les algorithmes de couplage CSS (Conventional Serial Staggered) et ISS (lmproved Serial Staggered) sont comparés. L'algorithme CSS doit être itéré afin de bien représenter les non-linéarités lorsque l'écoulement est transsonique, ce qui n'est pas le cas pour l'algorithme ISS. La validation du code est effectuée en comparant avec succès la réponse dynamique obtenue expérimentalement et numériquement de l'aile AGARD 445.6. Le code est en mesure d'effectuer dix milles pas de temps par heure en distribuant le calcul sur 24 processeurs AMD 248 sur un réseau Infiniband pour un maillage d'environ 225k nouds