Добірка наукової літератури з теми "Optimisation par gradient"
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Статті в журналах з теми "Optimisation par gradient"
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Pibouleau, L., P. Floquet, and S. Domenech. "Optimisation de procédés chimiques par une méthode de gradient réduit partie I. Présentation de l'algorithme." RAIRO - Operations Research 19, no. 3 (1985): 247–74. http://dx.doi.org/10.1051/ro/1985190302471.
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Pibouleau, L., P. Floquet, and S. Domenech. "Optimisation de procédés chimiques par une méthode de gradient réduit. Partie II. Exemples d'illustration. Comparaison avec d'autres méthodes." RAIRO - Operations Research 19, no. 4 (1985): 321–50. http://dx.doi.org/10.1051/ro/1985190403211.
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Miháltz, P., Zs Csikor, P. Chatellier, and B. Siklódi. "Optimisation de la concentration de biomasse dans un réacteur à lit fluidisé." Revue des sciences de l'eau 14, no. 2 (April 12, 2005): 131–45. http://dx.doi.org/10.7202/705413ar.
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Une étude expérimentale de la dénitrification a été réalisée sur des bioréacteurs à lits fluidisés alimentés avec un effluent dont la teneur en nitrates peut atteindre 900 mg N-NO3- /l. Des mesures ont montré, qu'à ces concentrations, il n'y a pas d'inhibition des substrats (NO3- et éthanol). Le flux de nitrates éliminé par le réacteur a atteint 10 kg N-NO3- /m3j avec pratiquement 100 % d'élimination des nitrates. Ce flux semble toutefois dépendre de la quantité de biomasse dénitrifiante sur le support de sable. Pour le contrôle optimal du procédé, il est indispensable de pouvoir - déterminer facilement la concentration massique (G) de la biomasse - éviter les valeurs extrêmes conduisant à une expansion trop importante du lit et à des limitations diffusionnelles. Une étude préalable des auteurs a servi comme base pour établir la corrélation entre le gradient de pression dans le lit, exprimé en fonction de l'écart de masse volumique (Cp), et les valeurs de G. Une corrélation a été déterminée et les constantes validées pour une gamme de G allant jusqu'à 100 mg MVS/g support. La concentration volumique de biomasse (X) a été ensuite établie à l'aide de paramètres caractérisant le comportement hydrodynamique du lit fluidisé. Dans le cas du système étudié, la valeur maximale de X est de 19 - 20 g MVS/l. Ceci correspond à des valeurs de G de 80-100 mg MVS/g support. Les corrélations obtenues peuvent servir pour le dimensionnement ainsi que pour l'optimisation de l'épaississeur du biofilm dans la conduite du réacteur.
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Bellel, Nadir, and Abla Chaker. "Etude et Optimisation du Réseau de Circulation du Fluide Caloporteur d’un Convertisseur Thermique." Journal of Renewable Energies 7, no. 2 (December 31, 2004): 85–94. http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v7i2.869.
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La comparaison de deux géométries du réseau du caloporteur d'un capteur plan classique, nous oblige à mettre en évidence l'influence des pertes par convection sur le bilan optothermique de ce capteur. Partant des caractéristiques optiques et géométriques du capteur, des caractéristiques hydrauliques du fluide caloporteur, nous évaluons avec le maximum de précision les différentes composantes du bilan thermique en tenant compte notamment des gradients de température dans l'absorbeur. Ce travail a été mené avec de l'eau pressurisée comme fluide caloporteur. Notre étude théorique a été menée en utilisant un programme de calcul développé au laboratoire se basant sur la méthode des différences finies. Ce programme a été validé par les résultats expérimentaux dans les mêmes conditions météorologiques. Le convertisseur type serpentin a été choisi.
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Bertolo, Virgínia, Quanxin Jiang, Sebastian Scholl, Roumen H. Petrov, Ude Hangen, Carey Walters, Jilt Sietsma, and Vera Popovich. "A comprehensive quantitative characterisation of the multiphase microstructure of a thick-section high strength steel." Journal of Materials Science 57, no. 13 (March 30, 2022): 7101–26. http://dx.doi.org/10.1007/s10853-022-07121-y.
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AbstractThe through-thickness heterogeneous microstructure of thick-section high strength steels is responsible for the significant scatter of properties along the thickness. In this study, in order to identify the critical microstructural features in the fracture behaviour and allow for design optimisation and prediction of structural failure, the through-thickness microstructure of thick-section steels was extensively characterised and quantified. For this purpose, samples were extracted from the top quarter and middle thickness positions, and a combination of techniques including chemical composition analysis, dilatometry, and microscopy was used. The hardness variation through the thickness was analysed via micro-Vickers measurements and the local hardness variation in the middle section was studied via nanoindentation. The middle section presented larger prior austenite grain (PAG) sizes and larger sizes and area fraction of inclusions than the top section. Additionally, cubic inclusions were observed distributed as clusters in the middle, sometimes decorating PAG boundaries. Defects associated with the cubic inclusions or the interface between the matrix and the circular and cubic inclusions were observed in the mid-thickness. Moreover, the middle section presented long interfaces with the most significant hardness gradients due to the presence of hard centreline segregation bands. Hence, the microstructural and nanoindentation analyses indicated the middle section as the most likely area to have the lowest fracture toughness and, therefore, the most unfavourable section for fracture performance of the investigated S690QL high strength steel. The detrimental effect of the middle section was confirmed via CTOD tests where the middle presents lower fracture toughness than the top section.
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Majka, Mateusz B., Marc Sabate-Vidales, and Łukasz Szpruch. "Multi-index antithetic stochastic gradient algorithm." Statistics and Computing 33, no. 2 (March 3, 2023). http://dx.doi.org/10.1007/s11222-023-10220-8.
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AbstractStochastic Gradient Algorithms (SGAs) are ubiquitous in computational statistics, machine learning and optimisation. Recent years have brought an influx of interest in SGAs, and the non-asymptotic analysis of their bias is by now well-developed. However, relatively little is known about the optimal choice of the random approximation (e.g mini-batching) of the gradient in SGAs as this relies on the analysis of the variance and is problem specific. While there have been numerous attempts to reduce the variance of SGAs, these typically exploit a particular structure of the sampled distribution by requiring a priori knowledge of its density’s mode. In this paper, we construct a Multi-index Antithetic Stochastic Gradient Algorithm (MASGA) whose implementation is independent of the structure of the target measure. Our rigorous theoretical analysis demonstrates that for log-concave targets, MASGA achieves performance on par with Monte Carlo estimators that have access to unbiased samples from the distribution of interest. In other words, MASGA is an optimal estimator from the mean square error-computational cost perspective within the class of Monte Carlo estimators. To illustrate the robustness of our approach, we implement MASGA also in some simple non-log-concave numerical examples, however, without providing theoretical guarantees on our algorithm’s performance in such settings.
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Kumar, N., S. Saderla, and Y. Kim. "Aerodynamic characterisation of delta wing unmanned aerial vehicle using non-gradient-based estimator." Aeronautical Journal, February 23, 2023, 1–17. http://dx.doi.org/10.1017/aer.2023.2.
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Abstract Aerodynamic characterisation from flight testing is an integral subroutine for evaluating a new flight vehicle’s aerodynamic performance, stability and controllability. The estimation of aerodynamic parameters from flight test data has extensively been explored, in the past, using estimation methods such as the equation error method, output error method and filter error method. However, in the current era, non-gradient-based estimation techniques are gaining attention from researchers due to their inherent data-driven optimisation capability to find the global best solution. In this paper, a novel non-gradient-based estimation method is proposed for the aerodynamic characterisation of unmanned aerial vehicles from flight data, which relies on the maximum likelihood method augmented with particle swarm optimisation. Flight data sets of a wing-alone unmanned aerial vehicle are used to demonstrate the capabilities of the proposed method in estimating aerodynamic derivatives. Estimates from the proposed method are corroborated with the wind tunnel test and output error method results. It has been observed that simulated flight vehicle responses using estimated parameters are in good agreement with measured data in most of the manoeuvers considered. Confidence in the estimates of linear and nonlinear aerodynamic parameters is well established with the lower limit of Cramer-Rao bounds, which are minimal. The proposed method also demonstrates good predictability of the quasi-steady stall aerodynamic model by estimating stall characteristic parameters such as aerofoil static stall characteristics parameter, hysteresis time constant and breakpoint. The overall performance of the proposed estimation method is on par with the output error method and is validated with the proof-of-match exercise.
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Adda, Asma, Wahib Mohamed Naceur, and Mohamed Abbas. "Modélisation et optimisation de la consommation d’énergie d’une station de dessalement par procédé d’osmose inverse en Algérie." Journal of Renewable Energies 19, no. 2 (January 9, 2024). http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v19i2.557.
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ActuellementActuellement Actuellement ActuellementActuellement, le coût énergétique du procédé de dessalement d’osmose inverse représente jusqu’à 50 % du coût du mètre cube d’eau produite. La réduction de la consommation spécifique d’énergie est un enjeu majeur afin de satisfaire la demande croissante avec meilleure qualité et à moindre coût. L’objectif de cette étude est de minimiser les consommations énergétiques spécifiques des stations de dessalement basées sur le procédé d’osmose inverse. Un modèle mathématique a été développé et un programme sous l’environnement Matlab a été élaboré en utilisant la méthode du gradient projeté dont le principe de base est le calcul des dérivés sous contraintes. Plusieurs configurations ont été étudiées à savoir, un système sans récupération d’énergie, et avec récupération d’énergie en utilisant un échangeur de pression PX. Les résultats obtenus montrent que le système de récupération par un échangeur de pression est de loin le meilleur dispositif permettant d’atteindre une consommation spécifique d’énergie minimale variant de 2.17 à 2.27 kWh/m3.
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Anggreni, Luh Dewi, Ni Made Ritha Krisna Dewi, I. Gusti Ngurah Kade Mahardika, and I. Gusti Ngurah Narendra Putra. "OPTIMISATION OF PRIMER CONCENTRATION AND ANNEALING TEMPERATURE IN PCR TEST METHOD FOR AFRICAN SWINE FEVER VIRUS DETECTION." Buletin Veteriner Udayana, February 1, 2024, 218–24. http://dx.doi.org/10.24843/bvu.v16i1.88.
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African Swine Fever disease causes high fatality number in domestic pigs. The most sensitive and specific laboratory diagnotic is PCR. The successful of PCR is determined by DNA quality, Annealing temperature, MGCl2 concentration, polymerase enzymes, primer concentration, and PCR cycles. The Annealing process requires in the right temperature. The difference annealing temperature causes amplification process failure. The specificity and sensitivity of PCR products are determined by the optimal annealing temperature. PCR optimization, variations of time, temperature, and primer concentration can be adjusted. This study was conducted by PCR testing to detect DNA ASF virus using primer concentration and the most optimum Annealing temperature. Identification of primer concentrations and annealing temperature begins to make PCR components volume 10 µl consist of 5µL PCR Master Mix, a pair of ASF primer 0.5 µl, 1µL DNA templates, and 3µL ddH2O. The PCR component is processed in a thermocycler with a temperature condition of 95°C pre-denaturation for 5 minutes, and denaturation at 94°C for 45 seconds. The gradient annealing temperature starts at 50°C, 52°C, 55°C, 59°Cm and 65°C for 1 minute. Temperature 72 ° C for synthesis 1 minute. repetition of the cycle is 34 times. Final synthesis for 72°C for 5 minutes, the storage temperature is 22°C. The result of optimization at the primer concentration of 10 µm obtained a cleared band according to the target compared to the primary concentration of 5 µm. The best annealing temperature in this research is 55 °C. If the Annealing temperature is given lower, causing primer attachment to the DNA template is not specific so non-specific PCR products are formed many bands. Conversely, if the annealing temperature is higher, causing primary attachment to the template DNA will be released so that the band that appears is very thin PCR product is not formed does not appear.
Дисертації з теми "Optimisation par gradient"
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Genest, Laurent. "Optimisation de forme par gradient en dynamique rapide." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEC022/document.
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Afin de faire face aux nouveaux challenges de l’industrie automobile, les ingénieurs souhaitent appliquer des méthodes d’optimisation à chaque étape du processus de conception. En élargissant l’espace de conception aux paramètres de forme, en augmentant leur nombre et en étendant les plages de variation, de nouveaux verrous sont apparus. C’est le cas de la résistance aux chocs. Avec les temps de calcul long, la non-linéarité, l’instabilité et la dispersion numérique de ce problème de dynamique rapide, la méthode usuellement employée, l’optimisation par plan d’expériences et surfaces de réponse, devient trop coûteuse pour être utilisée industriellement. Se pose alors la problématique suivante : Comment faire de l’optimisation de forme en dynamique rapide avec un nombre élevé de paramètres ?. Pour y répondre, les méthodes d’optimisation par gradient s’avèrent être les plus judicieuses. Le nombre de paramètres a une influence réduite sur le coût de l’optimisation. Elles permettent donc l’optimisation de problèmes ayant de nombreux paramètres. Cependant, les méthodes classiques de calcul du gradient sont peu pertinentes en dynamique rapide : le coût en nombre de simulations et le bruit empêchent l’utilisation des différences finies et le calcul du gradient en dérivant les équations de dynamique rapide n’est pas encore disponible et serait très intrusif vis-à-vis des logiciels. Au lieu de déterminer le gradient, au sens classique du terme, des problèmes de crash, nous avons cherché à l’estimer. L’Equivalent Static Loads Method est une méthode permettant l’optimisation à moindre coût basée sur la construction d’un problème statique linéaire équivalent au problème de dynamique rapide. En utilisant la dérivée du problème équivalent comme estimation du gradient, il nous a été possible d’optimiser des problèmes de dynamique rapide ayant des épaisseurs comme variables d’optimisation. De plus, si l’on construit les équations du problème équivalent avec la matrice de rigidité sécante, l’approximation du gradient n’en est que meilleure. De cette manière, il est aussi possible d’estimer le gradient par rapport à la position des nœuds du modèle de calcul. Comme il est plus courant de travailler avec des paramètres CAO, il faut déterminer la dérivée de la position des nœuds par rapport à ces paramètres. Nous pouvons le faire de manière analytique si nous utilisons une surface paramétrique pour définir la forme et ses points de contrôle comme variables d’optimisation. Grâce à l’estimation du gradient et à ce lien entre nœuds et paramètres de forme, l’optimisation de forme avec un nombre important de paramètres est désormais possible à moindre coût. La méthode a été développée pour deux familles de critères issues du crash automobile. La première est liée au déplacement d’un nœud, objectif important lorsqu’il faut préserver l’intégrité de l’habitacle du véhicule. La seconde est liée à l’énergie de déformation. Elle permet d’assurer un bon comportement de la structure lors du chocIn order to face their new industrial challenges, automotive constructors wish to apply optimization methods in every step of the design process. By including shape parameters in the design space, increasing their number and their variation range, new problematics appeared. It is the case of crashworthiness. With the high computational time, the nonlinearity, the instability and the numerical dispersion of this rapid dynamics problem, metamodeling techniques become to heavy for the standardization of those optimization methods. We face this problematic: ”How can we carry out shape optimization in rapid dynamics with a high number of parameters ?”. Gradient methods are the most likely to solve this problematic. Because the number of parameters has a reduced effect on the optimization cost, they allow optimization with a high number of parameters. However, conventional methods used to calculate gradients are ineffective: the computation cost and the numerical noise prevent the use of finite differences and the calculation of a gradient by deriving the rapid dynamics equations is not currently available and would be really intrusive towards the software. Instead of determining the real gradient, we decided to estimate it. The Equivalent Static Loads Method is an optimization method based on the construction of a linear static problem equivalent to the rapid dynamic problem. By using the sensitivity of the equivalent problem as the estimated gradient, we have optimized rapid dynamic problems with thickness parameters. It is also possible to approximate the derivative with respect to the position of the nodes of the CAE model. But it is more common to use CAD parameters in shape optimization studies. So it is needed to have the sensitivity of the nodes position with these CAD parameters. It is possible to obtain it analytically by using parametric surface for the shape and its poles as parameters. With this link between nodes and CAD parameters, we can do shape optimization studies with a large number of parameters and this with a low optimization cost. The method has been developed for two kinds of crashworthiness objective functions. The first family of criterions is linked to a nodal displacement. This category contains objectives like the minimization of the intrusion inside the passenger compartment. The second one is linked to the absorbed energy. It is used to ensure a good behavior of the structure during the crash
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De, Gournay Frédéric. "Optimisation de formes par la méthode des courbes de niveaux." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00446039.
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Dans le contexte de l'optimisation de formes par la mé́thode des courbes de niveaux, nous nous inté́ressons à certains nouveaux problèmes : l'optimisation de valeurs propres multiples, l'optimisation de la compliance robuste et l'optimisation du critère de flambement. Nous ré́solvons aussi deux importants problèmes numériques par le couplage avec le gradient topologique et la m ́thode de régularisation de la vitesse. Nous proposons aussi dans cette thèse un chapitre destiné à montrer les probèmes numériques propres à la méthode des courbes de niveaux et nous montrons les "trucs" numériques utilisés pour résoudre ces problèmes.
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Zhao, Zhidong. "Optimisation d'antennes et de réseaux d'antennes planaires par gradient de forme et ensembles de niveaux (Level Sets)." Thesis, Nice, 2015. http://www.theses.fr/2015NICE4097.
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L'objectif de cette thèse est de trouver la forme optimale d'une antenne planaire ou d'un réseau d'antennes planaires à partir de contraintes imposées (diagramme de rayonnement, gain ou directivité) ou de reconstruire la forme à partir de mesures expérimentales. L'algorithme d'optimisation développé est basé sur une méthode de type gradient et la reconstruction des contours par une méthode d'ensembles de niveaux (Level Sets) ou "contours actifs". Le problème direct est résolu en utilisant une formulation intégrale du problème électromagnétique et une méthode d'éléments finis pour la discrétisation. Le gradient de forme est calculé en utilisant deux méthodes différentes. Tout d'abord, une méthode par différences finies basée sur la dérivée à un nœud du maillage, pour une modification infinitésimale des éléments triangulaires du contour, suivant la direction de la normale extérieure. La deuxième méthode est basée sur le gradient topologique pour le calcul de la déformation des contours. Une méthode d'ensembles de niveaux avec bande étroite a été développée pour faire évoluer le contour des antennes utilisant la vitesse de déformation calculée à partir du gradient de forme. Différentes configurations d'antennes et réseaux d'antennes planaires ont été utilisées pour étudier les performances de l'algorithme d'optimisation. Des techniques de type saut de fréquence et multifréquence ont été utilisées pour optimiser la forme dans une bande de fréquence. L'optimisation de forme pour la miniaturisation d'antennes planaires concerne de nombreuses applications, en particulier, pour les réseaux réflecteursThe objective of this thesis work is to find the optimal shape of planar antenna elements and arrays from imposed constraints (e.g. desired or imposed radiation patterns, gain or directivity) or to reconstruct the shape from experimental measurements. The optimization algorithm is based on the gradient-type method and an active contour reconstruction by means of the Level Set method. The forward problem is solved using an integral formulation of the EM problem with finite element discretization. The shape gradient is computed using two different methods: one is finite differential method based on nodal point mesh derivation with an infinitesimal modification of the triangular elements on the contour along the outward normal direction, another the topological shape gradient, which is computed based on a topological deformation on a contour. A narrow band level set method has been developed to evolve the contour of antennas and arrays using the deformation velocity computed from the shape gradient. Different configurations of antennas and antenna arrays are studied for investigating the performance of the optimization algorithm. Frequency hopping and multi-frequency techniques have been used for optimizing the shape within a frequency band. Shape optimization for planar antenna miniaturization has a large number of applications, particularly, for reflectarrays
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Deschinkel, Karine. "Régulation du trafic aérien par optimisation dynamique des prix d'utilisation du réseau." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2001. http://www.theses.fr/2001ESAE0009.
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Le travail développé dans cette thèse porte sur l'élaboration d'un système de tarification dynamique des secteurs aériens pour réduire la congestion de l'espace. Un modèle décrivant la relation entre les prix d'entrée dans les secteurs et le choix des routes et des périodes de décollage par les compagnies aériennes est proposé. Les paramètres du modèle sont estimés en minimisant la différence entre un nombre de vols observés et un nombre de vols issus du modèle. Les prix de secteurs sont calculés de manière à minimiser la différence entre un nombre de vols définis par une cible et un nombre de vols issus du modèle. La cible correspond à une répartition du trafic dans le temps et dans l'espace qui conduit à une forte réduction de la congestion. Deux stratégies de tarification sont envisagées. La première consiste à établir des prix par secteur et par période indépendamment les uns des autres. La deuxième stratégie de tarification consiste à limiter le nombre de valeurs de prix et à affecter un niveau de prix à chaque secteur à chaque période. Plusieurs algorithmes basés sur la méthode du gradient, le recuit simulé et la méthode Tabou sont développés pour résoudre les problèmes d'optimisation. Tous ces algorithmes sont testés et comparés sur trois scénarios de trafic. Les résultats de l'optimisation et des simulations de trafic montrent que la tarification mise en place permet d'orienter partiellement le choix des compagnies et de diminuer les pointes de congestion.
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Laurenceau, Julien. "SURFACES DE REPONSE PAR KRIGEAGE POUR L'OPTIMISATION DE FORMES AERODYNAMIQUES." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00339863.
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Les simulations numériques RANS, utilisées en aérodynamique pour évaluer la performance d'une forme, sont coûteuses en temps de calcul. Comme une optimisation nécessite l'étude de plusieurs dizaines de formes différentes, ce coût limite le champ des problèmes envisageables. Un nouvel optimiseur basé sur des surfaces de réponse construites par une méthode de Krigeage est proposé. A un surcout modéré, la solution obtenue est meilleure. De plus, cet optimiseur semble aussi capable de traiter des problèmes de grande dimension en interpolant le vecteur gradient aux points de construction du Krigeage.
En optimisation multidisciplinaire, les surfaces de réponse sont largement employées pour échanger facilement des données entre différentes disciplines. Ainsi, une approche d'optimisation bi-niveau avec couplage fluide/structure par surface de réponse est étudiée. L'application considérée traite de l'intégration d'une installation motrice (positionnement) sur un avion de transport civil.
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Achard, Timothée. "Techniques de calcul de gradient aéro-structure haute-fidélité pour l'optimisation de voilures flexibles." Thesis, Paris, CNAM, 2017. http://www.theses.fr/2017CNAM1140/document.
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L'optimisation multidisciplinaire (MDO) à base de gradients est efficace et très utilisée pour le dimensionnement structural d'ailes flexibles. Cependant, dans le contexte de simulations numériques haute-fidélité, le calcul efficace des gradients reste un défi majeur. L'objectif de ce travail est d'étudier les approches les mieux adaptées aux spécificités du calcul de sensibilité des efforts aéroélastiques par rapport à des paramètres structuraux.Deux techniques de calcul de gradient haute-fidélité adaptées aux systèmes aéroélastiques fortement couplés sont proposées. La technique la plus intrusive repose sur les formulations directe et adjointe qui nécessitent un effort d'implémentation logicielle substantiel. Alternativement, nous proposons une approche découplée et non-intrusive, moins lourde à implémenter et cependant capable de fournir une approximation précise des gradients. Ces deux techniques ont été intégrées dans le logiciel CFD elsA de l'Onera.La précision, l'efficience et l'applicabilité de ces méthodes sont démontrées sur le cas-test avion de transport civil Common Research Model (CRM). Nous résolvons un problème inverse dont l'objectif est de retrouver, en conditions de vol de croisière, une loi cible de vrillage voilure. Ces deux méthodes s'avèrent comparables en matière de précision et de coût. Elles offrent ainsi une souplesse supplémentaire de mise en œuvre en fonction du niveau d'intégration recherché dans le processus MDOTo improve the structural design of flexible wings, gradient based Multidisciplinary Design Optimization (MDO) techniques are effective and widely used. However, gradients calculation is not trivial and can be costly when high-fidelity models are considered. Our objective is to study different suitable approaches to compute gradients of aeroelastic loads with respect to structural design parameters.To this end, two high-fidelity aero-structure gradient computation techniques for strongly coupled aeroelastic systems are proposed. The most intrusive technique includes the well-established direct and adjoint formulations that require substantial implementation effort. In contrast, we propose an alternative uncoupled non-intrusive approach easier to implement and yet capable of providing accurate gradients approximations. Both techniques have been implemented in the Onera elsA CFD software.Accuracy, efficiency and applicability of these methods are demonstrated on the civil transport aircraft Common Research Model (CRM) test-case. More specifically, an inverse design problem is set up with the objective of matching an in-flight target twist law distribution. These two methods prove to be comparable in terms of accuracy and cost. Thus they offer additional operational flexibility depending on the level of integration sought in the MDO process
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Drullion, Frédérique. "Définition et étude de systèmes linéaires pour la simulation d'écoulements et l'optimisation de formes aérodynamiques par méthode de gradient." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12898.
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Cette thèse présente l'étude des systèmes linéaires issus de l'application de schéma backward-Euler pour la résolution des équations RANS complétées par le modèle de turbulence k-? d'une part, et pour la résolution des équations linearisée et adjointe qui interviennent dans le processus d'optimisation par méthode de gradients. La résolution de ces systèmes est critique pour la convergence du schéma, il est donc important de les définir et de les résoudre aussi bien que possible. Pour les équations RANS, dans un premier temps, puis pour les équations linearisée et adjointe, sont exposées et testées différentes propositions visant à accélérer la convergence des schémas, celles-ci portent soit sur le membre de gauche des équations, soit sur la méthode de résolution des systèmes linéaires. L'ensemble de ces propositions est testé sur différents cas test bi-dimensionnels et tridimensionnels, aussi bien pour des écoulements de fluide parfaits que de fluide visqueux et pour des cas d'aérodynamique interne aussi bien qu'externe.
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L'Excellent, Jean-Yves. "Utilisation de préconditionneurs élément-par-élément pour la résolution de problèmes d'optimisation de grande taille." Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT091H.
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L'auteur etudie la resolution de problemes d'optimisation non lineaire de grande taille a l'aide de methodes utilisant au mieux leur structure. En particulier, la propriete de separabilite partielle est utilisee. Une methode typique de minimisation pour des problemes non lineaires consiste a resoudre approximativement une suite de sous-problemes linearises. La propriete de separabilite partielle peut etre exploitee par des methodes iteratives pour la resolution de ces sous-problemes grace a l'utilisation de preconditionneurs adaptes. L'auteur s'interesse aux preconditionneurs element-par-element qui refletent la structure du probleme, et a plusieurs variantes interessantes. Ces preconditionneurs possedent plusieurs avantages. Par exemple, la matrice n'a pas besoin d'etre assemblee et le degre de parallelisme est eleve. De plus ces methodes peuvent etre appliquees a des problemes plus generaux que des problemes d'optimisation (par exemple les problemes d'elements finis) et en fait a tous les problemes ou la matrice du systeme lineaire a resoudre s'exprime comme une somme de matrices elementaires, chaque matrice elementaire n'impliquant qu'un petit nombre de variables. Il est demontre que l'efficacite de ces methodes peut etre considerablement amelioree en amalgamant des paires d'elements avant d'appliquer les preconditionneurs ou en utilisant des techniques de partitionnement de graphe, ce qui donne lieu a des methodes iteratives par blocs. Des experimentations sur des problemes reels et des comparaisons avec d'autres techniques classiques prouvent l'interet de ces approches et leur efficacite sur des calculateurs vectoriels et paralleles, a memoire partagee. Enfin, un algorithme d'optimisation - une methode de newton tronquee - utilisant ces techniques est propose et experimente sur une gamme de problemes d'optimisation
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Do, Thien Tho. "Optimisation de forme en forgeage 3D." Paris, ENMP, 2006. http://www.theses.fr/2006ENMP1366.
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Ce travail de thèse a pour but l'optimisation de forme en forgeage 3D. Les problèmes à résoudre consistent à chercher la forme optimale du lopin initial ou des outils de préforme afin de minimiser une fonction coût F qui représente une mesure de non-qualité définie par les industriels. Ce sont souvent des problèmes multi optima, et le temps nécessaire pour une évaluation de la fonction coût est très élevé (de l'ordre de la journée). L'objectif de cette thèse est de construire un module d'optimisation automatique qui permet de localiser l'extremum global à un coût raisonnable (moins de 50 calculs de la fonction coût à chaque optimisation). La simulation du procédé est effectuée avec le logiciel éléments finis FORGE3®. Les formes axisymétrique des pièces initiales ou des outils de préforme (dans le cadre du forgeage multi-passes) sont paramétrées en utilisant des polygônes quadratiques ou des courbes Bsplines. Différentes fonctions coûts sont considérées, comme l’énergie totale de forgeage ou la mesure non-qualité de la surface (défaut de repli). Le gradient de ces fonctions coûts est obtenu par la méthode de l'Etat Adjoint combinée avec la méthode de différentiation semi-analytique. Dans ce travail, afin d'aborder une famille de procédés de forgeage plus vaste, ce calcul du gradient (initié dans la thèse de M. Laroussi) a été étendu aux paramètres de forme des outils de préformes dans le cadre du forgeage multi passes. Différents algorithmes d'optimisation ont été étudiés : un algorithme BFGS standard, un algorithme de type asymptotes mobiles, une stratégie d'évolution couplée avec une surface de réponse basée sur le Krigeage et deux nouveaux algorithmes hybrides proposés dans le cadre de ce travail. Cette approche hybride consiste à coupler un algorithme génétique avec une méthode de surface de réponse pour réduire le nombre d'évaluations de la fonction coût. Tous les algorithmes étudiés sont comparés sur deux problèmes caractéristiques de forgeage 3D, respectivement l'optimisation de la géométrie de la préforme et celle des outils de préforme. Les résultats obtenus montrent la faisabilité de l'optimisation de forme en forgeage 3D, c'est-à-dire l'obtention de résultats satisfaisant en moins de 50 simulations 3D et la robustesse des algorithmes à base de méta-modèleThis study focuses on shape optimization for 3D forging process. The problems to be solved consist in searching the optimal shape of the initial work piece or of the preform tool in order to minimize an objective function F which represents a measure of non-quality defined by the designer. These are often multi optima problems in which the necessary time for a cost function evaluation is very long (about a day or more). This work aims at developping an optimization module that permits to localize the global optimum within a reasonable cost (less than 50 calculations of objective function per optimization). The process simulation is carried out using the FORGE3® finite element software. The axisymmetric initial shape of the workpiece or die is parameterized using quadratic segments or Bspline curves. Several objective functions are considered, like the forging energy, the forging force or a surface defect criterion. The gradient of these objective functions is obtained by the adjoint-state method and semi-analytical differentiation. In this work, this gradient calculation (initiated in M. Laroussi's thesis) has been extended to another type of parameter "the parameters that control the shape of tool preform". Different optimization algorithms are tested for 3D applications: a standard BFGS algorithm, a moving asymptote algorithm, an evolution strategies algorithm enhanced with a response surface method based on Kriging and two new hybrid evolutionary algorithms proposed during this work. This hybrid approach consists in coupling a genetic algorithm to a response surface method that uses gradient information to dramatically reduce the number of problem simulations. All studied algorithms are compared for two 3D industrial tests, using rather coarse meshes. They make it possible to improve the initial design and to decrease the total forming energy and/or a surface defect criterion. Numerical results show the feasibility of such approaches, i. E. The achieving of satisfactory solutions within a limited number of 3D simulations, less than fifty
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Chaffanjon, Pierre. "Optimisation de l'attenuation et de la dispersion des fibres optiques polymeres par l'utilisation de materiaux deuteries et par la realisation de preformes a gradient d'indice." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1990. http://www.theses.fr/1990STR13035.
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Les fibres optiques polymeres (fop) presentent actuellement deux inconvenients majeurs: leur attenuation et leur dispersion modale. L'etude presentee dans ce memoire porte sur ces deux points: amelioration de la transparence des materiaux de cur de fop. La nature extrinseque de l'attenuation est etudiee au travers des conditions qui minimisent les taux residuels en metaux de transition et en monomere au sein de preformes en polystyrene. L'attenuation intrinseque des fop resulte de l'absorption des liaisons carbone-hydrogene du materiau. Cette contribution a ete minimisee en utilisant le polystyrene d8 comme materiau de cur. La cinetique de polymerisation radicalaire du styrene d8 est etudiee en etat quasi stationnaire et non stationnaire. L'effet isotopique est interprete en considerant les reactions de propagation et de terminaison. Enfin, une etude rheologique du polystyrene d8 permet de correler les conditions de filage des fibres realisees a partir des polystyrene h8 et d8; diminution de la dispersion. L'utilisation d'une fibre optique a gradient d'indice permet lorsque le profil est optimise de reduire la dispersion modale. Dans ce but, une methode originale de realisation de fibres a gradient d'indice est presentee. Le principe consiste a sedimenter, suivant le rayon d'une preforme, les copolymeres formes au cours de la copolymerisation radicalaire de monomeres de reactivite differente. Une simulation des profils est effectuee en representant l'indice de refraction en fonction du taux de conversion. Les resultats sont utilises pour choisir les couples de monomeres qui sont ensuite polymerises sous champ de force radial. Les parametres qui influencent l'obtention d'un gradient d'indice et ses caracteristiques sont determines lorsque la polymerisation a lieu en masse et en milieu precipitant
Книги з теми "Optimisation par gradient"
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Pivokonský, Martin, Kateřina Novotná, Lenka Čermáková, and Radim Petříček, eds. Jar Tests for Water Treatment Optimisation. IWA Publishing, 2022. http://dx.doi.org/10.2166/9781789062694.
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Abstract The book is intended as a handbook providing detailed instructions for the correct conducting of jar tests, which are needed for the optimisation of the coagulation/flocculation process. It contains the essential theoretical background of coagulation/flocculation, including a description of the influence of different parameters on the coagulation efficiency of various impurities (e.g. pH value and type/dose of coagulant), and floc properties and their separation (e.g. mixing intensity, mixing time, but also type/concentration of coagulant and impurities). The principle of jar tests is explained and parameters possible to optimize (i.e. coagulation pH, coagulant dose, flocculation aid dose, mixing intensity and mixing time) are discussed. Laboratory equipment for jar tests is proposed, including mixers and instructions for calculating a mixing intensity (necessarily expressed by the global shear rate/velocity gradient G). Mixing intensities for various purposes are recommended. Detailed practical instructions of how to perform jar tests follow, including a determination of the dose of reagents for pH adjustment and coagulant dose, dosing sequence, floc separation after jar tests by sedimentation and/or centrifugation simulating sand filtration, sampling, measuring necessary parameters (pH, coagulant residuals, alkalinity, residual impurity concentrations etc.), data recording, data processing and jar test evaluation (with specific examples). The handbook also contains a supplementary part with tables for conversion of the molar to mass concentration (and vice versa) of coagulants, and instructions for diluting coagulants and reagents for pH adjustment. ISBN: 9781789062687 (paperback) ISBN: 9781789062694 (eBook) ISBN: 9781789062700 (ePUB)
Частини книг з теми "Optimisation par gradient"
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Ogrodniczak, Pawel, Abdulnaser Sayma, and Martin T. White. "Pressure profile optimisation of a nozzle for wet-to-dry expansion." In Proceedings of the 7th International Seminar on ORC Power System (ORC 2023), 304–12. 2024th ed. Editorial Universidad de Sevilla, 2024. http://dx.doi.org/10.12795/9788447227457_48.
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Wet-to-dry expansion within the nozzle guide vane of an ORC turbine has been proposed as a means to improve the power output of ORC systems for waste-heat recovery (< 250 °C). However, given the rapid fluid acceleration in the stator, the phases can develop significant velocity and temperature disparity due to the density difference and finite rate of interphase heat transfer. Since these factors can significantly affect the phase-change process, wet-to-dry nozzle design techniques must account for non-equilibrium effects. The first part of this paper aims to further validate a previously developed quasi-1D inviscid nozzle design tool that accounts for non-equilibrium effects. The interphase mass, momentum and energy exchange models have been updated using correlations better tailored to evaporating droplet flows, while the drag equation and vapour mass fraction definition have been updated. The validation is performed using nonequilibrium CFD simulations, which, unlike the design model, account for lateral flow variations, viscous and turbulence effects, and secondary momentum forces. The results showed that these effects delay the evaporation, with CFD-predicted outlet vapour mass fraction being about 10 to 15% smaller than predicted by the quasi-1D tool. However, the overall flow behaviour and phase-change pattern were in satisfactory agreement, justifying the use of the design tool for 1D optimisation. In the second part of the paper, the quasi-1D tool is coupled to a gradient-based optimiser to optimise the nozzle pressure profile and enhance evaporation of siloxane MM for expansions with inlet pressure ranging from 450 to 650 kPa, and inlet quality of 0.3. The design variables are the control points of a Bezier curve that defines the shape of the intended nozzle pressure profile. CFD simulations of the optimised geometries indicate a 5.5 to 6.6% increase in the outlet vapour mass fraction, which was raised from 84.9, 88.2 and 90.7% to 90.4, 94.8 and 97.2% for the 450, 550 and 650 kPa inlet pressures respectively. More abrupt expansion in the optimised nozzles resulted in the development of a shock and led to nozzle efficiency deterioration compared to the baseline. This emphasises the need for multi-objective optimisation, which will be conducted in future studies.
Тези доповідей конференцій з теми "Optimisation par gradient"
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Morelle, Patrick, and Alain Remouchamps. "Comparison of Gradient and Non Gradient Based Methods for Crash Optimisation." In ASME 2002 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference. ASMEDC, 2002. http://dx.doi.org/10.1115/detc2002/dac-34045.
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The BOSS Quattro system (developed by Samtech s.a.) is an open architecture allowing to run various optimisation engines including gradient based methods (SQP, GCMMA, Conlin, MDAQ, ...), DOE and Response Surfaces, and Genetic Algorithms. This system has been used and various optimisation strategies compared for the resolution of non linear optimisation problems including crash worthiness and airbags opening simulation. Thanks to BOSS Quattro open architecture, using neutral or specific drivers so to read information from models, software like MADIMO, Pam Crash, LS-Dyna, but also NASTRAN, SAMCEF and Abaqus can been used in order to model the non linear behaviour of the optimised vehicles. One or several models were used and computation distributed by BOSS parallel architecture on network of workstations. Direct parallel mode can be used, or the tasks distributed on the network through a Task Manager like for example LSF. As a first example, the optimisation of a stiffened box is performed using one (dynamic) then two models (static but elasto-plastic/dynamic). The external software used are NASTRAN and ABAQUS. A second example deals with the optimisation of a Golf crash model using MADIMO to represent a sequence of events including opening of air bags. Mixed optimisation is performed using as design variables : the time to open a given airbag (continuous) or the type of wheel configuration (pure discrete variable). Constraints are related to safety of the passenger (sternum invasion, various criteria related to accelerations).
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Gabor, Oliviu Şugar, Antoine Simon, Andreea Koreanschi, and Ruxandra Botez. "Application of a Morphing Wing Technology on Hydra Technologies Unmanned Aerial System UAS-S4." In ASME 2014 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2014. http://dx.doi.org/10.1115/imece2014-37619.
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The paper describes the application of a morphing wing technology on the wing of an Unmanned Aerial System (UAS). The morphing wing concept works by replacing a part of the rigid wing upper and lower surfaces with a flexible skin whose shape can be dynamically changed using an actuation system placed inside the wing structure. The aerodynamic coefficients are determined using the fast and robust XFOIL panel/boundary-layer codes, as the optimal displacements are calculated using an original, in-house optimisation tool, based on a coupling between the relatively new Artificial Bee Colony Algorithm, and the classical, gradient-based Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS) method. All the results obtained by the in-house optimisation tool have been validated using robust, commercially available optimization codes. Three different optimization scenarios were performed and promising results have been obtained for each. The numerical results have shown substantial aerodynamic performance increases obtained for different flight conditions, using the proposed morphing wing concept.
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Giagopulos, D., C. Salpistis, and S. Natsiavas. "On Some Peculiarities Encountered in the Identification of Nonlinear Gear-Pair Systems." In ASME 2005 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference. ASMEDC, 2005. http://dx.doi.org/10.1115/detc2005-85006.
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This study investigates issues related to parametric identification of a typical power train component with nonlinear characteristics. In particular, a gear-pair system supported on bearings with rolling elements is selected. This model accounts for gear backlash and bearing stiffness nonlinearities. A Bayesian statistical framework is first adopted in order to estimate the optimal values of the gear and bearing model parameters. This is achieved by combining experimental information from vibration measurements with theoretical information built into a parametric mathematical model of the system. Then, characteristic numerical results are presented. The emphasis is put on explaining some of the peculiar results obtained by applying classical gradient-based optimisation methodologies for the strongly nonlinear system examined. Some serious difficulties, associated with the existence of irregular response or the coexistence of multiple motions, are first pointed out. A solution to some of these problems, through the application of a suitable genetic algorithm, is then presented.
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Abeygunasekara, H. A., H. A. Kazama, and S. P. Chaminda. "Integration of machine learning with numerical modelling for landslide susceptibility assessment near Uma Oya catchment, Sri Lanka." In International Symposium on Earth Resources Management & Environment - ISERME 2023. Department of Earth Resources Engineering, 2023. http://dx.doi.org/10.31705/iserme.2023.3.
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Landslides being an abundant source of risk prevailing worldwide, the mountainous regions in the central part of Sri Lanka, experience numerous slope failures throughout the year. Many such slope failures have been reported following extreme rainfall events. Comprehension of the causative factors underlying these hazardous events hold much significance in developing control strategies for future disaster mitigation efforts. Numerical modelling and machine learning are distinct approaches that are widely being used in simulating hydrogeological processes and other environmental phenomena leading to disasters, the objective of this study was to investigate the use of an integrative approach of these two disciplines in evaluating the risk of landslide susceptibility with specific application to a site near Uma Oya catchment, Sri Lanka. The model incorporates a finite difference scheme for groundwater modelling coupled with slope stability evaluations using raster-based grid operations in GIS, analysed for two historical landslide cases within the region. The gradient-descent optimisation algorithm was adopted in optimising the groundwater model in which the results were in good agreement with the true observations, where the predicted water table levels exhibited a 78% recovery rate of true positives, justifying the usability of the adopted research framework in future disaster reduction endeavours.
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Verstraete, Dries, and Gareth A. Vio. "Temperature Effects on Flutter of a Mach 5 Transport Aircraft Wing." In ASME 2012 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2012. http://dx.doi.org/10.1115/imece2012-89308.
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The high temperatures encountered during flight severely impact the structural design of hypersonic aircraft. They can lead to high thermal stresses and a significant reduction in material strength and stiffness. This reduction in structural rigidity requires innovative structural concepts and a stronger focus on aero-elastic deformations in the design and optimisation of the aircraft structure. This article investigates the effects of high temperatures on the flutter behavior of the wing of the A2 aircraft, a Mach 5 transport aircraft designed as part of the European Commission Framework VI LAPCAT program. The article presents results for various simplified temperature distributions. These temperature distributions were imposed to look at the fundamental trends in the flutter velocity and frequency with both temperature and temperature distribution. The results for the A2 wing are compared with other wing models to identify effects of geometry variations. The analysis shows that the flutter velocity drops by about 20% when a uniform temperature of 500 °C is applied to the wings. When temperature gradients are applied, a drop of 5–10% is found, which is in line with findings in literature.
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Thomas, Mitra, Benjamin Kirollos, Dougal Jackson, and Thomas Povey. "Experimental and CFD Studies of NGV Endwall Cooling." In ASME Turbo Expo 2013: Turbine Technical Conference and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2013. http://dx.doi.org/10.1115/gt2013-95639.
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For engines operating at high turbine entry temperatures it is increasingly important to cool the high pressure nozzle guide vane (HP NGV) endwalls. This is particularly so for low NOx combustors operating with flatter outlet temperature distributions. Double-row arrangements of film/ballistic cooling holes upstream of the NGV passage have been employed in production engines. Optimisation of such systems is non-trivial, however, due to the complex nature of the flow in the endwall region. Previous studies have reported that strong cross passage pressure gradients lead to migration of coolant flow and boundary layer flow within the passage. In addition the vane potential field effects lead to non-uniform blowing ratios for holes upstream of the vanes. It has also been reported that inlet total pressure and turbulence profiles have a significant effect on the development of the film cooling layer. In this study, endwall film cooling flows are studied experimentally in a large-scale low-speed cascade tunnel with engine-realistic combustor geometry and turbulence profiles. At very low blowing ratios mild cross-passage migration effects are observed. At higher blowing ratios more realistic of the engine situation no cross-passage migration is observed. This finding is somewhat contrary to the classical view of endwall secondary flow, which is presented as significant at the scale of the vane passage by several authors. The difference arises in part because of the thinning of the boundary layer due to strong acceleration in the vane inlet contraction. The findings are further supported by CFD simulations. Methods of improving conventional double-row systems to offer improved cooling of the endwall are also discussed.
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De Angelis, Giuseppe, and Fernando Palomba. "The Reliability Improvement of a Conventional Cast Iron Exhaust Manifold for a Small Size Gasoline Engine." In ASME 2004 Internal Combustion Engine Division Fall Technical Conference. ASMEDC, 2004. http://dx.doi.org/10.1115/icef2004-0876.
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This paper describes a challenging phase of the development of a cast iron exhaust manifold for a FIAT FIRE 16v engine. On these engine family, a close-coupled catalyst directly connected to the manifold is used. Conventional cast iron could be considered an obsolete material to realize modern car engine exhaust manifolds, but it’s still considerable as a profitable technology due to relatively low processing and part costs. Moreover, due to actual exhaust emission regulation, the engine calibration determinates higher temperature values and gradients on the exhaust system than in the past. Consequently thermal fatique life, weight and manifold wall thickness limits become some of the main concerns for the engine designer when conventional cast iron is considered. To improve the actual cast iron manifold, according to the engine program timeline, a simplified, fast approach to thermal fatigue life improvement has been used, involving only in-house resources to achieve a further cost-time reduction in the definition and implementation of the necessary design changes. By means of Infrared Thermography, the distribution of the external surface of the exhaust manifold was acquired, on the engine bench, in-firing conditions, during specific accelerated thermal fatigue test cycle. The 2D surface temperature distribution was properly elaborated to obtain a 3D temperature distribution and a thermostructural FE Analysis has been developed to predict the critical areas of the component, considering the variation of the relevant material properties with temperature. The evaluation of the regions where thermal crack initiation and propagation were expected has been done considering the stress distributions in the high-temperature phase and during the cool-down phase of the test cycle. The comparison with the cracked manifold returned from the road test has shown a good agreement with the first results obtained from the analysis. For the optimisation, the same temperature acquisition and analysis were performed considering the manifold, made of the same material, used for a similar application for which no failures occurred during tests, obtaining information about the safe combination of stress and temperature level for the specific spheroid cast iron used. Those data were applied to validate the improved design that passed the following endurance tests, with only a minor acceptable impact in terms of weight, costs and development time.