10490

10490

طراحي بهينه پمپ سانتريفوژ

كارشناسي ارشد

مكانيك

آبان 1391

آبان 1391

دكتر شهرام درخشان

اين پايان نامه تلاشي، براي تدوين نرم افزاري جهت طراحي بهينه براساس پارامترهاي مهم طراحي پمپ، با استفاده از الگوريتم‌هاي بهينه سازي است. شكل هندسي پره پمپ نقش بسزايي در دستيابي به بازده بالاتر و كارايي بهتر دارد. از اين رو تمركز كار بيشتر بر روي طراحي و بهينه سازي پره مي‌باشد. در ابتدا با استفاده از روش‌هاي طراحي پره پمپ، هندسه‌ي اوليه بدست آمده است. سپس با تغيير در اندازه قطر لفاف داخلي، قطر دهانه مكش، قطر پروانه، عرض لبه خروجي و زواياي ورودي و خروجي پره هندسه‌هاي جديدي ايجاد شده است. براي يافتن هندسه‌ بهينه از الگوريتم كلوني زنبور عسل مصنوعي استفاده شده است. اين الگوريتم براي يافتن جواب بهينه نياز به مقدار تابع هدف براي تك‌تك هندسه‌هاي جديد ايجاد شده در فرآيند بهينه سازي دارد. براي تعيين تابع هدف براي هر هندسه نياز به حل ميدان جريان سيال در هر هندسه مي‌باشد. به همين دليل بهينه سازي شكل با اين الگوريتم هزينه بالايي دارد. براي حل اين مشكل در اين پايان نامه از شبكه عصبي در كنار الگوريتم كلوني زنبور عسل مصنوعي استفاده شد. با ايجاد پايگاه داده‌اي از هندسه‌هاي مختلف كه با تغيير در هندسه اوليه ايجاد شده‌اند و نتايج حل جريان در هر هندسه، شبكه عصبي آموزش ديده تعيين گرديد. با انتخاب توابع هدف مختلف سعي در يافتن هندسه بهينه با بيشينه بازده هيدروليكي شد. به اين ترتيب توابع هدف گوناگون بررسي شد و هندسه بهينه بدست آمد. كه در نهايت بهترين تابع هدف كه به صورت تركيبي از ارتفاع و گشتاور بود و منجر به افزايش بازده مطلوب گشت، انتخاب گرديد و به همراه تفاوت‌هاي هندسه اوليه و بهينه در پايان نامه شرح داده شده است. به عنوان نمونه و كاليبراسيون نرم افزار، پره يك پمپ موجود طراحي بهينه شده و پس از آن با در نظر گرفتن ساير قسمت‌هاي پمپ حل عددي انجام گرديد. در نهايت بازده به ميزان 72/4% افزايش يافت. واژه¬هاي كليدي: افزايش بازده، الگوريتم‌ كلوني زنبور عسل مصنوعي، شبكه عصبي، طراحي بهينه شكل، پمپ سانتريفوژ