민감도 해석을 이용한 동적실속 제어

Abstract

본 논문에서는 최적화 방법을 이용하여 동적 실속을 제어하는 방법을 제시하고자 한다. 비정상 공력 민감도 해석코드는 2 방정식 난류 모델을 사용한 비정상 압축성 Navier-Stokes 해석코드로부터 직접 미분법을 사용하여 개발되었다. 목적함수는 해석이 수행되는 전시간에 대한 것보다는 매 순간의 값을 사용하였다. 매 순간의 목적함수에 대한 구배값은 민감도 해석코드를 사용하여 얻었고, 최적화는 매 시간마다 간단한 건형 직선 조사방법(linear line search)을 이용하였다. 제어 변수는 익형의 노즈 반경, 최대 두께와 흡입을 사용하였다. 계산결과는 동적 실속을 제어하는데, 본 논문에서 제시한 최적화 방법이 효과적이라는 것을 보여주고 있다. The present paper investigates methods to control dynamic stall using an optimal approach. An unsteady aerodynamic sensitivity analysis code is developed by a direct differentiation method from a two-dimensional unsteady compressible Navier-Stokes solver including a two-equation turbulence model. Dynamic stall control is conducted by minimizing an objective function defined at an instant instead of integrating for a period of time. Unsteady sensitivity derivatives of the objective function are calculated by the sensitivity code, and optimization is carried out using a linear line search method at every physical time step. Numerous examples of dynamic stall control using control parameters such as nose radius, maximum thickness of airfoil, or suction show satisfactory results.