14561

14561

بهينه سازي آيروديناميكي پره هاي فن موتور توربوفن با استفاده از شبكه عصبي و الگوريتم ژنتيك

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا - پيشرانش

اسفند ماه 1393

اسفند ماه 1393

دكتر رضا تقوي زنوز

مكانيك

چكيده در كار تحقيقاتي حاضر هندسه پره¬هاي رتور فن يك موتور توربوفن بهينه سازي شده است. بدين منظور بهترين شكل انحناي لبه حمله پره به منظور رسيدن به حداكثر نسبت فشار و بازده آيزونتروپيك نتيجه شده است. تغيير شكل هندسه از طريق تغيير طول وتر در مقاطع مختلف شعاعي پره انجام شده است. براييافتن هندسه¬اي كه بيشترين نسبت فشار كل را نتيجه دهد از روش بهينه سازي الگوريتم ژنتيك استفاده شده است. معمولا زمان صرف شده و هزينه محاسبات در فرآيند بهينه سازي شكل آئروديناميكيبراساس اين الگوريتم بالامي¬باشد چرا كه اين روش به مقدار تابع هدف براي تك تك هندسه¬هاي جستجو شده نياز داشتهكه اين امر، حل ميدان جريان براي آن¬ها را مي¬طلبد. به همين دليل معمولا از روش¬هاي ديگري در كنار الگوريتم ژنتيك استفاده مي¬گردد تا زمان بهينه سازي كاهش داده شود. در كار تحقيقاتي حاضر از روش شبكه¬هاي عصبي استفاده شده است. پس از ايجاد هندسه¬هاي مختلف بر مبناي هندسه اوليه كه با تغيير در مختصات نقاط آن انجام گرفته است، شبكه محاسباتي براي تمامي هندسه¬ها توليد شده و سپس حل عددي ميدان جريان براي آن¬ها انجام شده است. در حل عددي مقدار نسبت فشار كل و بازدهي براي هر حالت استخراج گرديده است. سپس اندازه طول وتر به همراه نسبت فشار كل و بازدهي هر كدام، جهت ايجاد پايگاه داده براي آموزش شبكه عصبي مورد استفاده قرار گرفته است بدين وسيله امكان كشف رابطه بين اين متغيرها كه هر كدام يك هندسه را نمايندگي مي¬كنند با نسبت فشار كل توليدي هر كدام فراهم شد. اين رابطه سپس جهت يافتن مختصاتي كه بيشترين نسبت فشار كل را ايجاد مي-كنند در اختيار الگوريتم ژنتيك قرار داده مي¬شود. بدين وسيله الگوريتم جهت يافتن مقادير بهينه از شبكه عصبي به جاي مراجعه به حل عددي استفاده مي¬كند. واژه‌هاي كليدي:پره¬هاي رتور موتور توربوفن، شبكه عصبي، الگوريتم ژنتيك، بهينه سازي آيروديناميكي