선형 캐스케이드 실험장치에서 블레이드간에 주기조건을 만족하면서 적은 개수의 블레이드를 적용하는 것은 실험의 정확도 향상뿐만 아니라 실험수행에 여러 장점을 제공한다. 따라서 본 연구에서는 유로를 캐스케이드 피치의 두 배 넓이로 설정하고 두 개의 블레이드만을 설치하였을 때 주기조건이 얻어지도록 하는 벽면의 형상설계에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 주기조건에서 얻어진 블레이드 표면에서의 마하수와 동일한 결과가 얻어지도록 목적함수를 설정하였으며, 설계변수로는 벽면의 형상과 관련이 있는 12개의 변수를 선정하였다. 벽면의 설계를 위하여 기울기 기반의 최적화법을 사용하였으며, 목적함수에 민감한 변화를 나타내는 영역의 조정과 가중치를 사용하였다. 이러한 방식으로 얻어진 결과에서 주기조건과 동일한 유동특성이 얻어질 수 있음을 확인하였다.
In a linear cascade experimental apparatus, when it adopts only few blades as well as satisfies the periodic condition between blades, it gives several advantages in experiment. In this study, wall design on a cascade experimental apparatus is conducted to obtain the periodic condition on two blades installed within a passage of which the width is double pitch. The Mach number difference on the blade surface obtained with the periodic and wall condition is chosen as an objective function, and twelve design variables which are related to the wall shape are selected. A wall shape is designed using a gradient-based optimization method. Adjustment of range and weighting function are applied to calculate the objective function to avoid unrealistic evaluation of the objective function. By applying these methods, the computed results show same flow structures obtained with the periodic condition.
