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Multi-objective shape optimization of aircraft cabin ventilation components using adjoint CFD

Köthe, Thomas und Herzog, Sebastian und Wagner, Claus (2015) Multi-objective shape optimization of aircraft cabin ventilation components using adjoint CFD. AIAA AVIATION - 16th AIAA/ISSMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference, 2015-06-22 - 2015-06-26, Dallas, TX, USA. doi: 10.2514/6.2015-3239.

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Offizielle URL: http://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2015-3239

Kurzfassung

The design of the air distribution systems in aircraft, trains and cars still relies on the experience of the engineers and on extensive testing. However, the performance of these air distribution systems can be improved by applying numerical optimization techniques. In this paper we use adjoint Computational Fluid Mechanics to optimize a cabin outlet of the air distribution system of the Dornier 728 aircraft with the aim to develop a procedure based on which a multi-objective optimization can be performed for the complete air distribution system. With state of the art techniques for multi-objective optimization, like the weighted-sum method, the computational costs are beyond the capabillity when it comes to complex geometries. To avoid these high costs we present an engineering approach which is based on optimized combinations of sensitivity fields obtained with single-objective optimizations in a post-processing step. It is shown that the variation of the scaling factors allows to minimize the objective functions and to approach the utopia point. To be able to systematically vary the scaling factors a multi-objective genetic algorithm is proposed. In the last section the multi-objective problem is reformulated with an epsilon-constraints method and the variation of the scaling factors is optimized with a conjugated gradients optimization method.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/95965/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Zusätzliche Informationen:AIAA 2015-3239
Titel:Multi-objective shape optimization of aircraft cabin ventilation components using adjoint CFD
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Köthe, Thomasthomas.koethe (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Herzog, Sebastiansebastian.herzog (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, Clausclaus.wagner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2273-0568NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2015
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.2514/6.2015-3239
Seitenbereich:Seiten 1-13
Name der Reihe:Conference Proceedings online
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Adjoint methods, sensitivities, shape optimization, multiobjective optimization
Veranstaltungstitel:AIAA AVIATION - 16th AIAA/ISSMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference
Veranstaltungsort:Dallas, TX, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:22 Juni 2015
Veranstaltungsende:26 Juni 2015
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Bodengebundener Verkehr (alt)
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V BF - Bodengebundene Fahrzeuge
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - Next Generation Train III (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Fluidsysteme
Hinterlegt von: Micknaus, Ilka
Hinterlegt am:21 Aug 2015 13:18
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:01

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