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데이터베이스 기반 유전 알고리즘을 이용한 효율적인 에어포일 형상 최적화에 대한 연구
권장혁,김진,김수환,Kwon, Jang-Hyuk,Kim, Jin,Kim, Su-Whan 한국마린엔지니어링학회 2007 한국마린엔지니어링학회지 Vol.31 No.1
Genetic Algorithms (GA) have some difficulties in practical applications because of too many function evaluations. To overcome these limitations, an approximated modeling method such as Response Surface Modeling(RSM) is coupled to GAs. Original RSM method predicts linear or convex problems well but it is not good for highly nonlinear problems cause of the average effect of the least square method(LSM). So the locally approximated methods. so called as moving least squares method(MLSM) have been used to reduce the error of LSM. In this study, the efficient evolutionary GAs tightly coupled with RSM with MLSM are constructed and then a 2-dimensional inviscid airfoil shape optimization is performed to show its efficiency.
병렬화된 오일러 코드를 이용한 3차원 날개의 천음속 플러터 해석
권혁준(Hyuk-Jun Kwon),박수형(Soo-Hyung Park),김경석(Kyung-Seok Kim),김종윤(Jong-Yun Kim),이인(In Lee),권장혁(Jang-Hyuk Kwon) 한국항공우주학회 2005 韓國航空宇宙學會誌 Vol.33 No.10
본 연구에서는 3차원 시간 정확도를 가진 오일러 공탄성 해석 기법을 개발하였다. 유체구조를 연계 시 발생할 수 있는 지연(lagging) 오차를 감소시키기 위해서 2차의 staggered 알고리즘을 적용하였다. 비정상 공력 해석과정에서 시간 정확도와 계산 시간을 줄이기 위해 사용된 병렬화된 다중격자기법(parallelized multi-grid method)과 DADI 기법을 기반으로 된 이중시간전진기법(dual-time stepping method)을 사용하였다. 오일러 공탄성 코드의 검증을 위해서 AGARD 445.6 날개 모델의 공탄성 해석을 수행하였다. 해석 결과는 실험값 및 다른 참고문헌의 해석 결과와 비교하였으며, 본 연구의 해석 결과가 다른 참고 문헌의 해석 결과들과 비교하여 상대적으로 실험값에 근접하였다. In this paper, a three-dimensional Euler aeroelastic analysis program is developed With a second-order staggered algorithm to reduce the lagging errors between the fluid and structural solvers. In the unsteady aerodynamic analysis, a dual-time stepping method based on the diagonalized-ADI algorithm is adopted to improve the time accuracy and a parallelized multi-grid method is used to save the computing time. The aeroelastic analyses of AGARD 445.6 wing model have been performed to verify the Euler aeroelastic analysis code. The analysis results are compared with the experimental data and other computational results. The results show comparatively good correlation when they are compared with other references.
이찬,성형진,권장혁,정명균,Lee, Chan,Sung, Hyung-Jin,Kwon, Jang-Hyuk,Chung, Myung-Kyoon 대한기계학회 1991 대한기계학회논문집 Vol.15 No.2
A performance of a regenerative pump has been analyzed using various pressure loss correlations. The predicted head and efficiency agree favorably with experimental data, which confirms the validity of the present analysis. In addition, performance improvement is made through the optimization of the open channel geometry configuration and the capacity of the regenerative pump. The optimized pump has better efficiency, higher head and larger flow coefficient. Moreover, its operation range is wider than that of the conventional unit.
신뢰성을 고려한 효율적인 공력 형상 최적 설계에 대한 연구
김수환(Suwhan Kim),권장혁(Jang-hyuk Kwon) 한국항공우주학회 2006 韓國航空宇宙學會誌 Vol.34 No.7
일반적인 신뢰성 최적 설계는 결정론적 최적 설계에 비해 매우 많은 계산비용이 필요하므로 공력 형상 최적화와 같은 큰 문제에 직접 적용하기는 매우 어렵다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위하여 이접 근사화 기법과 adjoint 민감도 해석 기법을 결합한 효율적인 신뢰성 설계 과정을 제안한다. 이 방법은 계산비용은 결정론적 방법과 거의 동일하지만 계산 결과에 있어서는 기존의 신뢰성 설계 기법과 유사한 결과를 얻을 수 있다. 이를 이용하여 3차원 공력 형상 최적 설계를 매우 효율적으로 수행할 수 있었다. The conventional reliability based design optimization(RBDO) methods require high computational cost compared with the deterministic design optimization(DO) methods, therefore it is hard to apply directly to large-scaled problems such as an aerodynamic shape design optimization. In this study, to overcome this computational limitation the efficient RBDO procedure with the two-point approximation(TPA) and adjoint sensitivity analysis is proposed, that the computational requirement is nearly the same as DO and the reliability accuracy is good compared with that of RBDO. Using this, the 3-D aerodynamic shape design optimization is performed very efficiently.
다중 격자 Navier-Stokes 해석을 위한 수렴 특성 연구
김윤식(Yoonsik Kim),권장혁(Jang Hyuk Kwon) 한국항공우주학회 2004 韓國航空宇宙學會誌 Vol.32 No.6
본 연구는 다중 격자 Navier-Stokes 방정식 해석의 수렴성 향상을 그 목적으로 한다. 다중 격자 기법의 성능 향상을 위해 최근 많이 사용되고 있는 예조건화된 다단계 시간 전진 기법의 효율성 향상을 위한 연구를 수행하였다. 압축성 유동장 해석시 자주 이용되는 ADI 예조건자와 DDADI 예조건자의 수렴 특성 비교 연구를 수행하였다. 2차원 압축성 난류 유동장 해석에 적용함으로써 DDADI 예조건자가 ADI 예조건자에 비해 우수한 수렴특성을 가짐을 확인하였고, 이를 통하여 Fourier 해석을 통한 예조건화 특성 연구와 일치하는 수렴 특성을 확인하였다. Spalart-Allmaras(S-A) 난류 모델과 Baldwin-Lomax(B-L) 난류 모델의 적용을 통해 난류 모델에 따른 수렴성 비교를 수행하였다. The objective of this study is convergence acceleration of multigrid Navier-Stokes solvers. This study has been performed to enhance the performance of preconditioned multi-stage time stepping method which is a popular smoother for the multigrid Navier-Stokes solvers. Comparative study on the convergence characteristics of the ADI and DDADI preconditioners has been conducted. It is shown that the DDADI preconditioner has better performance than the ADI by numerical tests on the 2-D compressible turbulent flows past airfoils. The Spalart-Allmaras turbulent model and the Baldwin-Lomax turbulent model have been compared with the multigrid calculations.