Effects of Inlet Incidence Perturbations on Compressor Cascade Performance using Adaptive Sparse Grid Collocation

Publish Year: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 143

This Paper With 15 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-16-6_015

تاریخ نمایه سازی: 12 فروردین 1402

Abstract:

The effects of inflow variations due to the working environment and flight attitude changes on turbomachines are considerable in the real world. Nevertheless, uncertainty quantification can be adopted to assess mean performance changes and perform the aerodynamic shape design as well as optimization. Thus, an uncertainty quantification method of adaptive sparse grid collocation (ASGC) was first introduced to address the inflow uncertainties’ effect issue effectively and accurately. Then, ASGC was utilized to evaluate the impacts of inlet incidence perturbations at different perturbation scales and reference inflow Mach numbers on the aerodynamic performance of a controlled diffusion cascade. The results showed that compared with the Monte Carlo simulation and static sparse gird collocation, the statistical accuracy and response accuracy of ASGC were maintained, and meanwhile its model construction efficiency was significantly improved because of the nested adaptive sampling feature. Under the perturbations of inlet incidences with high reference incidences, the mean aerodynamic loss always aggravates. The changes in aerodynamic loss nonlinearly depend on the inlet incidence perturbations, and the nonlinear dependence becomes greater when the perturbation scale. expands. At the same perturbation scale, the nonlinear dependence on the inlet incidence perturbations is further enhanced when the reference inflow Mach number rises. Finally, uncertainty quantification of the flow field revealed that the fluctuation of flow accelerations at the leading edge plays a fundamental role in determining the uncertainty of the aerodynamic loss.

Authors

Z. Guo

School of Power and Energy, Northwestern Polytechnical University, Xi’an, ۷۱۰۰۷۲, China

W. Chu

School of Power and Energy, Northwestern Polytechnical University, Xi’an, ۷۱۰۰۷۲, China

H. Zhang

School of Power and Energy, Northwestern Polytechnical University, Xi’an, ۷۱۰۰۷۲, China

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper 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 Paper لینک شده اند :
  • Ahlfeld, R. and F. Montomoli, (۲۰۱۷). A single formulation for ...
  • Bammert, K. and H. Sandstede (۱۹۷۶). Influence of manufacturing tolerances ...
  • Barthelmann, V., E. Novak and K. Ritter (۲۰۰۰). High dimensional ...
  • Bry, P., P, Laval and G. Billet (۱۹۸۵). Distorted flow ...
  • Conrad, P. and Y. Marzouk (۲۰۱۳) Adaptive smolyak pseudospectral approximations. ...
  • Garzon, V. E. and D. L. Darmofal (۲۰۰۳). Impact of ...
  • Garzon, V. E. and D. L. Darmofal (۲۰۰۴). On the ...
  • Genz, A. and B. D. Keister (۱۹۹۶). Fully symmetric interpolatory ...
  • Gerstner, T. and M. Griebel (۱۹۹۸). Numerical integration using sparse ...
  • Goodhand, M. N. (۲۰۱۰). Compressor Leading Edges. Ph. D. Thesis, ...
  • Goodhand, M. N. and R. J. Robert (۲۰۱۱) Compressor leading ...
  • Gopinathrao, N. P., D. Bagshaw, C. Mabilat and S. Alizadeh ...
  • Griebel, M. (۱۹۹۸). Adaptive sparse grid multilevel methods for elliptic ...
  • Guo, Z. and W. Chu (۲۰۲۲). Stochastic aerodynamic analysis for ...
  • Guo, Z., W. Chu and H. Zhang (۲۰۲۲a). A data-driven ...
  • Guo, Z., W. Chu and H. Zhang (۲۰۲۲b). Uncertainty analysis ...
  • Heiss, F. and V. Winschel (۲۰۰۸). Likelihood approximation by numerical ...
  • Hosder, S., R., Walters and M. Balch (۲۰۰۷). Sampling for ...
  • Hosder, S., R. W. Walters and M. Balch (۲۰۱۰). Point-collocation ...
  • Lange, A., M. Voigt, K. Vogeler, H. Schrapp, E. Johann ...
  • Lange, A., M. Voigt, K. Vogeler, H. Schrapp, E. Johann ...
  • Liao, Q., D. Zhang and H. Tchelepi (۲۰۱۷). Nested sparse ...
  • Liu, Z., X. Wang and S. Kang (۲۰۱۴). Stochastic performance ...
  • Loeven, G. J. A. and H. Bijl (۲۰۱۰). The application ...
  • Loeven, G. J. A., J. Wittevee and H. Bijl (۲۰۰۷). ...
  • Luo, J. and F. Liu (۲۰۱۸). Statistical evaluation of performance ...
  • Ma, C., L. Gao, Y. Cai and R. Li (۲۰۱۷). ...
  • Ma, X. and N. Zabaras (۲۰۰۹). An adaptive hierarchical sparse ...
  • Panizza, A., D. T. Rubino and L. Tapinassi (۲۰۱۴). Efficient ...
  • Putko, M. M., P. A. Newman, A. A. Taylor III ...
  • Roelke, R. J. and J. E. Haas (۱۹۸۳). The effects ...
  • Seshadri, P., G. T. Parks and S. Shahpar (۲۰۱۵). Leakage ...
  • Smoljak, S. A. (۱۹۶۳). Quadrature and interpolation formulae on tensor ...
  • Stenning, A. (۱۹۸۰). Inlet distortion effects in axial compressors. Journal ...
  • Wang, K., F. Chen, J. Yu and Y. Song (۲۰۲۰). ...
  • Wang, X. and Z. Zou (۲۰۱۹). Uncertainty analysis of impact ...
  • Wu, X., W. Zhang, S. Song and Z. Ye (۲۰۱۷). ...
  • Wunsch, D., C. Hirsch, R. Nigro and G. Coussement (۲۰۱۵). ...
  • Xia, Z., J. Luo and F. Liu (۲۰۱۹a). Performance impact ...
  • Xia, Z., J. Luo and F. Liu (۲۰۱۹b). Statistical evaluation ...
  • Xiu, D. and G. Karniadakis (۲۰۰۳). Modelling uncertainty in flow ...
  • نمایش کامل مراجع