Warning: Parameter 2 to qtranxf_postsFilter() expected to be a reference, value given in /usr/www/kur/optimenga777/wp-includes/class-wp-hook.php on line 298
Программный код OPTIMENGA_AERO — Оптименга-777
15.05.2017

Программный код OPTIMENGA_AERO

Компания OPTIMENGA поставляет на рынок уникальный специализированный программный продукт OPTIMENGA_AERO в области аэродинамического анализа и дизайна, а также предлагает консультационные услуги в указанных областях.

Новый программный продукт OPTIMENGA_AERO — надежное и эффективное средство для дизайна и анализа аэродинамических крыльев в широком диапазоне условий полета. Целью дизайна является нахождение оптимальной формы аэродинамического крыла которое доставляет минимум полного сопротивления крыла при фиксированном значении коэффициента подъёмной силы с учетом многочисленных ограничений на форму крыла и на его аэродинамические характеристики. В рамках многоточечной оптимизации, алгоритм использует гибридный генетический поиск оптимальных решений в сочетании с методом Аппроксимационных Математических Моделей и связанных локальных баз данных, получаемых на основе высокоточных численных решений уравнений Навье-Стокса.

Уникальность и высоко эффективность OPTIMENGA_AERO достигается благодаря комбинации следующих характерных особенностей этого программного продукта:

  • Принципиально новая стратегия учета нелинейных ограничений на оптимальное решение, позволяющая удовлетворить до 100 различных ограничений, налагаемых как на форму крыла, так и на его аэродинамические характеристики
  • Использование высокоточных численных решений уравнений Навье-Стокса в процессе дизайна и оптимизации
  • Эффективная многоуровневая стратегия параллельных вычислений на многопроцессорном кластере
  • Исключительно высокий уровень общей вычислительной эффективности  и надежности алгоритма, позволяющий получать оптимальные формы крыла в предельно сжатые сроки.

Численные расчеты уравнени Навье-Стокса основаны на вычислительном коде OPTIMENGA_NASTIA. Этот код работает на структурированных многоблочных вычислительных сетках и использует численную схему высокого порядка аппроксимации. Код OPTIMENGA_NASTIA позволяет достигать высокой точности при решении уравнений Навье-Стокса на сравнительно грубых сетках и обеспечивает исключительно высокий уровень надежности расчетов в широком диапазоне чисел Маха, Рейнольдса и геометрии крыла.

В целом программный продукт OPTIMENGA_AERO, включающий в себя последние достижения в области вычислительной аэрогидродинамики и новейшие оптимизационные алгоритмы, может быть с успехом использован для практического аэродинамического анализа и дизайна. На компьютерном кластере  стандартная оптимизация трехмерного крыла занимает около 15-16 часов.

OPTIMENGA_AERO работает в полностью автоматическом режиме. Входными параметрами для него являются форма крыла в плане, начальные секционные сечения крыла и точки дизайна (анализа). Удобный для пользователя графический интерфейс гарантирует, что программный продукт  может быть легко использован на практике аэродинамическим инженером, не имеющим специальных навыков в области численных методов или оптимизации. Важным достоинством данного программного продукта является то, что все вычислительные сетки необходимые для дизайна и анализа, строятся в автоматическом режиме и не требуют какого-либо участия со стороны инженера.

OPTIMENGA_AERO работает под операционной системой LINUX с библиотекой PVM на стандартном многопроцессорном вычислительном кластере.

В целом данный программный продукт позволяет значительно улучшить аэродинамические характеристики крыла для заданных точек дизайна, обеспечить хорошие аэродинамические свойства крыла в широком диапазоне условий полета и существенно сократить временные и денежные затраты на процесс дизайна.

Это дает возможность переключить процесс аэродинамического дизайна крыла с традиционного подхода «проб и ошибок», основанного на опыте и интуиции как минимум 2-3 опытных аэродинамических инженеров на полностью автоматизированный процесс выполняемый OPTIMENGA_AERO. В результате один цикл процесса дизайна, который обычно занимает 2-3 месяца, может быть сокращен до 1-2 недель работы 1 инженера с умеренным опытом работы в данной области.

OPTIMENGA_AERO был успешно оттестирован в реальных производственных условиях. Интенсивная верификация этого средства аэродинамического дизайна продемонстрировала его значительное превосходство по точности и надежности над всеми существующими в мире аналогами.

Фиг. 1. Распределение давления на верхней поверхности начального крыла (левый рисунок  — CD=359.0 сounts, сильная ударная волна) и оптимального крыла полученного с помощью OPTIMENGA_AERO (правый рисунок — CD=266.0 сounts, ударная волна практически отсутствует). Точка дизайна —  M=0.75, CL=0.70.

Назад