طراحی و بهینه سازی چندهدفه هندسه دهانه ورودی هوا متقارن محوری برای دبی جرمی و عدد ماخ طراحی مشخص

دهانه­های ورودی هوا از نقش موثری در عملکرد هواگردها برخوردارند، از همین رو کارایی بهینه­ی آن ها می­تواند اثر شایانی در بهبود عملکرد سامانه پیشرانش­ داشته باشد. هدف از این پژوهش طراحی و بهینه­سازی یک دهانه ورودی متقارن­محور با دبی kg/s۱۰ در عدد ماخ جریان آزاد ۵/۲ در شرایط سطح دریا بوده است. در پژوهش حاضر ضرایب بازیابی و اعوجاج فشارکل جریان به عنوان پارامترهای عملکردی جهت بهینه­سازی انتخاب شده­اند. در ابتدا به طراحی پارامتری دهانه و انتخاب پارامترهای هندسی پرداخته شده و پس ازآن بازه­ی تغییرات پارامترها تعیین شده است. در این پژوهش از الگوریتم ژنتیک چندهدفه NSGA-II به عنوان الگوریتم بهینه­سازی استفاده گردید؛ همچنین برای پیش­بینی عملکرد دهانه در حلقه­ی بهینه­سازی، شبکه­ی عصبی مصنوعی به کار گرفته شد. برای آموزش شبکه­های عصبی ۲۴۳ هندسه­ی اولیه طراحی و حل عددی گردیده است. الگوریتم ژنتیک استفاده شده دارای ۲۰ نفر جمعیت در هر نسل و ۱۰۰۰ نسل است. پس از ۱۰۰۰ نسل، جمعیت به­دست آمده به عنوان هندسه بهینه برگزیده شده­اند. در پایان بهینه­سازی، بازیابی فشار با ۴/۴٪ و اعوجاج با ۴۹٪ بهبود نسبت به طراحی اولیه روبرو شده اند که نشان از کارایی روند بهینه­سازی دارد.

Keywords:

بازیابی فشارکل , ضریب اعوجاج جریان , دهانه ورودی , الگوریتم ژنتیک , شبکه عصبی , دینامیک سیالات محاسباتی