11345

11345

طراحي بهينه‌ي پره‌ي توربين فرانسيس به كمك روشهاي ديناميك سيالات محاسباتي

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

اسفند1391

اسفند1391

دكتر سيد‌مصطفي حسينعلي‌پور

چكيده آنچه كه امروزه در زمينه‌ي طراحي توربينهاي هيدروليكي مطرح است جستجوي بهتر فضاي طراحي و بهبود طراحي‌ها تا بيشترين حد ممكن است. اين مسئله به خصوصبا هدف بهبود‌بخشي تاسيسات در حال كار، مورد توجه قرار گرفته است. بر اين مبنا بحث استفاده از الگوريتمهاي بهينه‌سازي در طراحي توربين‌هاي آبي مطرح گرديده و به خصوص در دهه‌ي اخير بر روي آن كار شده است. در اين پايان‌نامه تلاش شده است كه بر پايه‌يمتدولوژي بهينه‌سازي طراحي، ساختاري براي بهينه‌سازي رانر يك توربين فرانسيس صنعتي، مطرح و اجرا گردد.اين كار با هدف افزايش راندمان هيدروليكي توربين مورد نظر در نقطه‌ي بهترين بازده، انجام گرفته است. براي اين منظور از الگوريتم ژنتيك براي بهينه‌سازي استفاده شده است.جهت ارزيابي عملكرد هندسه‌هاي مختلف از شبيه‌سازي ديناميك سيالات محاسباتي استفاده گرديده است. همچنين براي كاهش زمان بهينه‌سازي، شبكه‌ي عصبي مصنوعي به عنوان مدل جانشين حل ديناميك سيالات محاسباتي، به كار رفته است.كد به كار رفته براي بهينهسازي و حل ديناميك سيالات محاسباتي، يك كد تجاري است كه توسط شركت نامكا و در قالب يك بستهي نرمافزاري منتشر شده است. نتايج حل از طريق مقايسه با نتايج تجربي اعتبارسنجي شده‌اند.مسائل مختلفي بر فرايند بهينه¬سازي طراحي اثرگذارند.در اين پاياننامه اثر تابع هدف و روش انتخاب نمونههاي به كار رفته براي آموزش مدل جانشين، بررسي گرديده است. در نهايت ميزان موفقيت روش به كار رفته، از طريق حل جريان در طراحي بهينه و مقايسه‌ي نتايج آن با طرح اوليه، بررسي شده است. واژهاي كليدي : توربين فرانسيس، بهينه‌سازي طراحي، ديناميك سيالات محاسباتي، الگوريتم ژنتيك، شبكه‌ي عصبيمصنوعي