کمی‌سازی عدم قطعیت جریان گذر صوتی حول ایرفویل rae2822 تحت شرایط هندسه غیرقطعی

از دیرباز عدم قطعیت به‌عنوان عامل غیرقابل‌انکار در مطالعه پدیده های فیزیکی موردتوجه بوده است. ازاین‌رو جهت حصول نتایج قابل‌اطمینان در کاربردهای مهندسی از طریق پیش‌بینی‌های محاسباتی، تمامی منابع عدم قطعیت موجود در سیستم باید در نظر گرفته شود. پیشرفت‌های اخیر در دینامیک سیالات محاسباتی این امکان را فراهم کرده است که اثرات عدم قطعیت بر میدان‌های جریان و انتقال حرارت پیچیده در کاربردهای مهندسی موردمطالعه قرار گیرند. در مقاله حاضر آنالیز عدم قطعیت میدان جریان گذر صوتی اطراف ایرفویل rae 2822 به‌عنوان یک مسئله چالشی در حوزه دینامیک سیالات محاسباتی تحت اثر عدم قطعیت هندسه ایرفویل ناشی از تلرانس های ساخت ارزیابی شده است. در ابتدا کد توسعه‌یافته بسط چندجمله ای آشوب بر روی چند تابع چالشی و غیرخطی اعتبارسنجی گردیده است. سپس برای ایجاد عدم قطعیت هندسی در ایرفویل rae 2822، روش کارهونن لوو (kl) با بهره‌گیری از تعداد 18 متغیر تصادفی  و انجام 2660 شبیه‌سازی مختلف به کار گرفته شده است. نتایج به‌دست‌آمده از ضریب فشار غیرقطعی اطراف ایرفویل نشان می دهند که عدم قطعیت های هندسی با شدت بیشتری مکان وقوع و قدرت شوک نرمال را تحت‌تاثیر قرار می دهند.

uncertainty quantification of transonic rae2822 airfoil under geometrical uncertainties

uncertainty has been known as an unavoidable parameter since early steps of investigation on physical phenomena. therefore, to ensure validity of numerical simulations in the engineering applications, all of the related uncertainty sources must be considered. the examination of uncertainty effects on the flow field and heat transfer in the complex applications have been possible by recent advances in the computational fluid dynamics (cfd) methods. in this paper, the analysis of the uncertainty quantification (uq) of the transonic flow field around the rae 2822 airfoil is evaluated as a challenging problem in the cfd field under the effect of airfoil geometry uncertainties caused by manufacturing tolerances. at first, the developed code of polynomial chaos expansion (pce) is validated on the several challenging and nonlinear test functions. then, to construct geometrical uncertainties in the rae 2822 airfoil, the karhunen-loeve (kl) method is employed by using 18 random variables and performing 2660 different cfd simulations. the obtained results from the non-deterministic pressure coefficient around the airfoil show that the geometric uncertainties more strongly affect the place of occurrence and the strength of the normal shock.