استفاده از روش بهینه سازی هندسی مش مورفر روی یک هیدروفویل جهت کاهش پدیده ی کاویتاسیون

پدیده کاویتاسیون همواره مورد بررسی محققین بوده است و سعی در کاهش اثرات مخرب آن داشتهاند. اثرات آن، هم شامل تخریبهای سازه ای است، و هم مشکلاتی صوتی به وجود می آورد که خصوصا0 در زیردریایی ها اهمیت پیدا میکند . در این پژوهش سعی شده است که با استفاده از بهینه سازی هندسی در شکل یک هیدروفویل، مقدار کاویتاسیون تشکیل شده کاهش پیدا کند . از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) برای حل عددی جریان و معادلات انتقال جرم استفاده شده است. بهینه سازی نیز با استفاده از این نرم افزار و ابزار بهینه ساز مش مورفر (Mesh Morpher Optimizer) انجام شده است. در این رویکرد بعد از هر مرحله تغییر در هندسه، میدان جریان حل شده و مقدار بخارآب تشکیل شده محاسبه میشود . این کار تا زمانی که مقدار کسر حجمی بخار کاهش یافته و همچنین تغییر فاحشی در شکل هیدروفویل به وجود نیاید، ادامه مییابد. با تغییر جزئی در شکل هیدروفویل میتوان کاویتاسیون را به مقدار %20 کاهش داد، به طوری که مشخصه های آیرودینامیکی هیدروفویل تغییر محسوسی نداشته باشند. همچنین شدت اثر محل تشکیل حباب کاویتاسیون نیز کمتر شده، که باعث کمتر شدن صدمات سازه ای میشود. کاویتاسیون یک پدیده مخرب بوده، ولی قابل کنترل است و با ترفندهایی میتوان اثرات مخرب آن را کاهش داد. یکی از این روشها بهینه سازی هندسی است. شبیه سازی عددی روشی سریع و ارزان برای پیشبینی و بهینه سازی است، که میتواند در طراحیها مورد استفاده قرار گیرد.