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Comparing Surrogates for Estimating Aerodynamic Uncertainties of Airfoils

Maruyama, Daigo und Liu, Dishi und Görtz, Stefan (2019) Comparing Surrogates for Estimating Aerodynamic Uncertainties of Airfoils. In: Uncertainty Management for Robust Industrial Design in Aeronautics Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design, 140. Springer International Publishing AG. Seiten 213-228. doi: 10.1007/978-3-319-77767-2_13. ISBN 978-3-319-77766-5. ISSN 1612-2909.

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Offizielle URL: https://www.springer.com/gp/book/9783319777665

Kurzfassung

Different surrogate models are compared in terms of their efficiency in estimating statistics of aerodynamic coefficients of the RAE2822 airfoil due to geometric input uncertainties. A comparison with direct integration and polynomial chaos methods is also performed. The aerodynamic coefficients and their partial gradients with respect to the uncertain input parameters are computed with a CFD solver and its adjoint counterpart. Reference statistics are computed in order to quantify the error of the different methods. The efficiency of the different methods is discussed in terms of the error in estimating a statistical quantity as a function of the number of CFD (and adjoint) computations used to construct the surrogate model. The results show that gradient-enhanced surrogate methods achieve better accuracy than direct integration methods for the same computational cost. Sampling techniques are discussed in the context of estimating stochastic quantities used for risk management. While the mean and standard deviation can be estimated by sampling the input parameters by distributing the samples according to input probability density function (mean-risk), an expected improvement based adaptive sampling technique leads more accurate results at the same computational costs the maximum or minimum value is sought after (worst-case risk). This fact indicates that advanced sampling techniques are required for evaluating both the mean risk and worst-case risk at the same time.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/125228/
Dokumentart:Beitrag im Sammelband
Titel:Comparing Surrogates for Estimating Aerodynamic Uncertainties of Airfoils
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Maruyama, Daigodaigo.maruyama (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Liu, Dishidishi.liu (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Görtz, StefanStefan.Goertz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2019
Erschienen in:Uncertainty Management for Robust Industrial Design in Aeronautics
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:140
DOI:10.1007/978-3-319-77767-2_13
Seitenbereich:Seiten 213-228
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Hirsch, CharlesNUMECA BrüsselNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wunsch, DirkNUMECA BrüsselNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Szumbarski, JacekUnivesity of Technology, WarschauNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Laniewski-Wollk, LukaszUniverstiy of Technology, WarschauNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pons-Prats, JordiCIMNE, BarcelonaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Springer International Publishing AG
Name der Reihe:Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design
ISSN:1612-2909
ISBN:978-3-319-77766-5
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Surrogate, Uncertainty Quantification, Aerodynamics, Statistics, Adaptive Sampling
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Simulation und Validierung (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > CASE, BS
Hinterlegt von: Seyfried, Beate
Hinterlegt am:03 Jan 2019 12:39
Letzte Änderung:03 Aug 2023 10:24

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