چكيده
چكيده
اين پايان‌نامه، طراحي بهينه پمپ محوري، با استفاده از الگوريتم‌هايبهينه‌سازي است. شكل هندسي پره پمپ نقش بسزايي در دستيابي به بازده بالاتر و كارايي بهتر دارد. ازاين‌رو تمركز كار بيشتر بر روي طراحي و بهينه‌سازي پره مي‌باشد. در ابتدا هندسه اوليه كه مربوط به پمپ محوري p500 مي‌باشد، به دست آمد. ميدان جريان سيال با استفاده از حل معادلات ناوير-استوكس شبيه‌سازي گرديد. سپس با تغيير در زواياي ورودي، خروجي و نصب پره، هندسه‌هاي جديدي ايجاد شد. براي بهينه‌سازي شكل پره و رسيدن به بهترين زوايا از الگوريتم ژنتيك و الگوريتم كلوني زنبورعسل مصنوعي استفاده شد. اين الگوريتم‌ها براي يافتن جواب بهينه نياز به مقدار تابع هدف براي تك‌تك هندسه‌هاي جديد ايجادشده در فرآيند بهينه‌سازي دارند. براي تعيين تابع هدف براي هر هندسه نياز به حل ميدان جريان سيال در هر هندسه مي‌باشد. به همين دليل بهينه‌سازي شكل با اين الگوريتم‌ها هزينه بالايي دارد. براي حل اين مشكل در اين پايان‌نامه از شبكه عصبي در كنار اين الگوريتم‌ها استفاده شد. با ايجاد پايگاه داده‌اي از هندسه‌هاي مختلف كه با تغيير در هندسه اوليه ايجادشده‌اند و نتايج حل جريان در هر هندسه، شبكه عصبي آموزش ديد. با انتخاب توابع هدف مختلف سعي در يافتن هندسه بهينه با بيشينه بازده هيدروليكي شد. به‌اين‌ترتيب ابتدا با الگوريتم ژنتيك توابع هدف گوناگون بررسي شد و هندسه بهينه به دست آمد. بهترين تابع هدف كه به‌صورت تركيبي از ارتفاع و بازده بود و منجر به افزايش بازده به ميزان 86/9 % و ارتفاع به ميزان m 1197/0 نسبت به پمپ اوليه شد، انتخاب گرديد. سپس به بررسي تابع هدف انتخاب‌شده با الگوريتم زنبورعسل پرداخته شد. در بهينه‌سازي با اين تابع هدف، بازده هيدروليكي به ميزان 9/11% و ارتفاع به ميزان m 1885/0 نسبت به پمپ اوليه افزايش‌يافته‌اند. نتايج به همراه تفاوت‌هاي هندسه اوليه و هندسه‌هاي بهينه در پايان‌نامه شرح داده‌شده است.
واژه¬هاي كليدي: ديناميك سيالات محاسباتي، الگوريتم ژنتيك، الگوريتم كلوني زنبورعسل مصنوعي، شبكه عصبي، طراحي بهينه‌سازي شكل، پمپ محوري
