طراحی پروانه های دریایی با استفاده از الگوریتم بهینه ساز ازدحام ذرات با گروه های مستقل به منظور بهبود بازده و کاهش کاویتاسیون

با توجه به وجود پارامترهای بسیار زیاد موثر در طراحی، وجود چندین هدف متناقض با هم و شرایط ناپایدار و بسیار پیچیده محیطی، طراحی پروانه های دریایی به یکی از موضوعات چالش برانگیز برای طراحان و محققان این حوزه تبدیل شده است. امروزه الگوریتم های فرا ابتکاری به عنوان یکی از راه حل های بسیار کارآمد برای حل مسایل پیچیده ی مهندسی بکار می روند. در این مقاله به منظور طراحی پروانه های دریایی برای اولین بار از الگوریتم IGPSO استفاده شده است. بدین منظور دو هدف حداکثر بازده و حداقل کاویتاسیون (که با یکدیگر در تضاد هستند) به عنوان تابع شایستگی در نظر گرفته شده اند. برای این کار تاثیر دو پارامتر مهم وتر و ضخامت پروانه طی چندین آزمایش در تابع شایستگی محاسبه شده و توسط الگوریتم IGPSO بهینه ترین حالت انتخاب شده است. به منظور مقایسه نتایج، از الگوریتم های معیار PSO و GA استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که پروانه با 5 یا 6 پره که سرعت عملکرد بین 180 تا 190 RPM دارد، کمترین سطح نویز تولیدی را دارد. پروانه طراحی شده توسط الگوریتم IGPSO درحالت بدون کاویتاسیون 86/64dB و در حالت با کاویتاسیون 106/79dB نویز تولید می کند که نسبت به بهترین الگوریتم مورد مقایسه به ترتیب 1/24dB و 0/80dB نویز کمتری را به وجود می آورد.

Keywords:

پروانه دریایی , الگوریتم فرا ابتکاری , IGPSO کاویتاسیون , بازده