8231

8231

طراحي بهينه رانر توربين فرانسيس به منظور افزايش راندمان هيدروليكي

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي- علوم حرارتي

آبان ماه 1390

آبان ماه 1390

دكتر درخشان

در اين پايان¬نامه تلاش شده است تا راندمان هيدروليكي توربين گم با طراحي بهينه شكل هندسي رانر آن افزايش يابد. تغيير شكل هندسي پره رانر به وسيله تغيير در حداقل پنج مقطع انتخابي روي آن انجام گرفت كه منجر به توليد هندسه¬هاي مختلف گشت. براي يافتن هندسه بهينه از الگوريتم ژنتيك استفاده شد. اين الگوريتم براي يافتن جواب بهينه نياز به مقدار تابع هدف براي تك¬تك هندسه¬هاي جديد ايجاد شده در فرايند بهينه سازي دارد. براي تعيين تابع هدف براي هر هندسه نياز به حل ميدان جريان سيال در هر هندسه مي¬باشد. 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 ژنتيك استفاده ¬شد. با ايجاد پايگاه داده¬اي از هندسه¬هاي مختلف كه با تغيير در هندسه اوليه ايجاد شده¬اند و نتايج حل جريان در هر هندسه شبكه عصبي آموزش ديد. پس از آن مقدار تابع هدف به جاي حل جريان سيال به وسيله شبكه عصبي آموزش¬ديده تعيين گرديد. با انتخاب توابع هدف مختلف سعي در يافتن هندسه بهينه با بيشينه راندمان 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 هد و گشتاور بود و منجر به افزايش راندمان مطلوب گشت، انتخاب گرديد و به همراه تفاوت¬هاي هندسه اوليه و بهينه به تفصيل در پايان¬نامه شرح داده شده است. واژه¬هاي كليدي: افزايش راندمان هيدروليكي، الگوريتم ژنتيك، شبكه عصبي، طراحي بهينه شكل، توربين فرانسيس، ديناميك سيالات محاسباتي