بکارگیری الگوریتم‌های jst و cusp در بهینه‌سازی آیرودینامیکی روش الحاقی گسسته در جریان تمام-سرعت لزج روی شبکه بی‌‌سازمان

در این مقاله در ابتدا یک حلگر تمام-سرعت به روش پیش‌ شرط‌ گذاری بر روی الگوریتمهای jst و cusp در جریان لزج توسعه داده شده و با الگوریتم بالادست رو مقایسه شده است. در این مقایسه‌ها، نتایج حالت پیش‌شرطی و حالت عادی بدون پیش‌شرطی با یکدیگر مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که در سرعتهای کم، کاهش باقیمانده و همگرایی ضرایب آیرودینامیکی در حالت بدون پیش‌شرطی به سختی حاصل‌ می‌شود در حالی که حل معادلات با پیش‌شرطی این مشکل را مرتفع نموده است. در گامی دیگر، کلیه این روشها و الگوریتمها با نتایج تجربی مقایسه و صحت‌سنجی شده‌اند. در اینجا نتایج نشان می‌دهد که دو الگوریتم بالادست رو و الگوریتم cusp تطابق خوبی با نتایج تجربی دارند و الگوریتم cusp سریعتر می‌باشد. در گام بعدی، بهینه‌سازی آیرودینامیکی به روش حل معادلات الحاقی گسسته بر روی این الگوریتمها پیاده‌سازی شده و نتایج مجددا مقایسه شده‌‍‌اند. در این فاز، گرادیان تابع هدف روش الحاقی گسسته با روش اختلاف محدود مقایسه و اعتبارسنجی شده است. این مقایسه برای هر سه الگوریتم انجام شده است. تطابق قابل قبولی در نتایج بین روش الحاقی گسسته با روش اختلاف محدود مشاهده می‌شود. در یک نتیجه‌گیری کلی می‌توان اذعان داشت که الگوریتم cusp تا حدودی از دو الگوریتم دیگر سریع‌تر بوده و گزینه مناسبی برای بهینه‌سازی است.

Using JST and CUSP schemes in aerodynamic optimization based on discrete adjoint method in a viscous all-speed solver developed on unstructured grid

In this paper, using a preconditioning approach, a viscous allspeed flow solver has been developed based on JST and CUSP schemes and compared with Roe upwind scheme in unstructured database. The comparison between the preconditioning and nonpreconditioning has been donned. The results show that the nonpreconditioning compressible solvers hardly converged in lowspeed regions while the preconditioned forms converged more rapidly. The results of all schemes were compared with experimental data that showed the all schemes have good agreement with experimental data. Although, Roe upwind and CUSP schemes have more agreement to the data. Also, the CUSP scheme is faster than the other schemes. In the next step, aerodynamic optimization based on discrete adjoint method has been developed over the schemes. The verification of the method done comparing the results with finite difference method in both preconditioning and nonpreconditioning approaches. The agreement of results is good. In general, it can be concluded that the CUSP algorithm is somewhat faster than the other two algorithms and is a good option for optimization.