روشی نوین در طراحی معکوس مبتنی بر گلوله- اسپاین برای مجاری متقارن محوری با کاربرد در توربین های گازی

در این تحقیق یک روش جدید برای طراحی معکوس مجاری تقارن محوری ارائه شده است. این روش که جزء روش های تکراری است، با یک حدس اولیه برای هندسه مجرا شروع شده و تا رسیدن به هندسه مطلوب، پس از هر مرحله حل عددی جریان، یک اصلاح شکل برای رسیدن به توزیع فشار مطلوب صورت می گیرد. تغییر شکل مجرا توسط یک الگوریتم جدید بنام گلوله-اسپاین انجام می شود که در این تحقیق معرفی و توسعه داده می شود. در این الگوریتم، دیواره مجرا با گلوله های فرضی جایگزین می شود که به صورت آزادانه می توانند در راستاهای مشخصی به نام اسپاین حرکت کنند. در هر مرحله تغییر شکل مجرا، معادلات اویلر روی صفحه تقارن محوری مجرا حل می شود. نرخ همگرائی بالا و امکان ترکیب آسان و سریع این الگوریتم با هر کد تحلیل جریان را می توان از مزایای اصلی این روش بیان کرد. با اصلاح توزیع فشار روی دیواره های داخلی و خارجی یک نازل حلقوی، به عنوان یک مورد عملی، از این روش برای اصلاح شکل هندسی آن استفاده می شود. با استفاده از این روش در نازل توربین گاز یک موتور جت، ضریب پیشرانش حدود 2 درصد و نیروی پیشرانش حدود 7 درصد بهبود یافته است.