Optimización del Sistema de Refrigeración de un Álabe Utilizando Técnicas de Mallas Solapadas y Computación en Paralelo

M. STORTI; GARELLI, L.; STORTI, BRUNO; DELIA J.

Santa Fe

Congreso; MECOM 2018 - XII Congreso Argentino de Mecánica Computacional; 2018

Asociación Argentina de Mecánica Computacional AMCA

El aumento del rendimiento de una turbina de gas depende casi estrictamente de la tempe-ratura máxima de los gases de combustión. Dicha temperatura se encuentra limitada por la resistenciatermo-mecánica de los álabes de la turbina. En este trabajo se propone un esquema de mallas solapadastipo Chimera aplicado a la optimización de la conducción térmica de un álabe con el objetivo de mini-mizar su temperatura media. El método consiste en una malla de fondo fija, cubriendo todo el dominio,y mallas más finas rodeando pasajes refrigerantes que se mueven libremente sobre el perfil buscan-do la mejor configuración del sistema. El intercambio de información entre mallas se realiza medianteun algoritmo de interpolación de tercer orden. Se resuelve un ejemplo numérico a modo de evaluar laconvergencia espacial del método. La estrategia de optimización implementada consiste en utilizar unalgoritmo basado en población para acercarse a un probable mínimo global, y luego refinar la soluciónutilizado un algoritmo basado en gradiente. Tanto el cómputo de gradientes como las evaluaciones de lafunción objetivo de los optimizadores son realizados en paralelo. Se evalúan cuestiones como speedup yconvergencia de los solvers.