بهینه سازی هندسی دیفیوزر خروجی توربین گاز نمونه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و الگوریتم ژنتیک
Authors
abstract
هدف این مقاله یافتن طراحی بهینه برای یک دیفیوزر خروجی توربین گاز نمونه است. جهت دستیابی به ضریب بازیافت فشار استاتیک حداکثر با وجود جریان چرخشی، از یک الگوریتم تکاملی استفاده شده است. فرایند بهینه سازی در سه حالت مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا با در نظر گرفتن یک پروفیل ثابت از هاب تا شرود برای پوشش پایه نگهدارنده، بهینه سازی انجام شده است. در مرحله دوم، دو پروفیل برای پوشش پایه نگهدارنده یاتاقان یکی در مقطع هاب و دیگری در مقطع شرود انتخاب شده است. نهایتا، فرایند بهینه سازی برای هندسه دیفیوزر و پوشش پایه نگهدارنده یاتاقان بصورت همزمان انجام شده است. به منظور تولید پروفیلهای مربوط به شکل پوشش پایه های نگهدارنده یاتاقان از روش پارامتری سازی پارسک استفاده شده است. حل جریان آشفته و سه بعدی با کمک دینامیک سیالات محاسباتی انجام گرفته است. مساله بهینه سازی ابتدا با یک نمونه برداری اولیه از فضای حل آغاز شده و در ادامه از الگوریتم ژنتیک برای یافتن بهینه کلی استفاده شده است. بهینه سازی برای جریان چرخشی در خروجی توربین با عدد رینولدز 105×1.7 بر اساس قطر هیدرولیکی در ورودی دیفیوزر انجام گرفته است. تمامی مراحل اجرای الگوریتم ژنتیک و فرایندهای تولید مدل، تولید مش با توربوگرید، حل جریان با انسیس سی اف ایکس و محاسبه تابع هدف برای هریک از اعضاء جمعیت در هر نسل از الگوریتم ژنتیک بصورت کاملا خودکار درون نرم افزار متلب پیاده سازی و اجرا شده است. در نتیجه بهینه سازی ضرایب بازیافت فشار استاتیک دیفیوزرها در مراحل اول، دوم و سوم به ترتیب %1.94، %3.1 و %7.42 افزایش می یابند.
similar resources
مدل سازی عددی جریان گذرای گاز ایده آل درنازل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی/.
در این تحقیق مدل سازی عددی جریان گذرای گاز ایده آل درنازل با دمای ورودی 300 کلوین که برپایه جریان عددی دو بعدی است، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شد. هندسه مسئله با استفاده از روش گسسته سازی مرتبه 2 مدل شد. شبیه سازی های CFD در رژیم جریان آشفته انجام شدند. در رژیم جریان آشفته از مدلinviscid استفاده شد. مشاهده شد که جریان گذرای سیال درفاصله 05/0متر از ابتدای نازل آشفته می شود. نتای...
full textشبیهسازی و تحلیل دنبالهی یک توربین بادی نمونه در مزرعهی بادی با کمک دینامیک سیالات محاسباتی
In this paper, configuration of ‘Vestas_V47’ wind turbines in a wind farm is investigated using computational fluid dynamics (CFD). First the geometry of wind turbine has been modeled, then unstructured mesh around the blades, nacelle and tower have been generated and finally the SST k-ω model has been used for modeling the turbulence. Afterward wind’s velocity contour f...
full textبهینه سازی هندسی جریان مغشوش درون دیفیوزرهای حلقوی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و مدلسازی تقریبی
به منظور ارزیابی اثر مدل های توربولانسی در پیشبینی ساختار جریان با گرادیان فشار معکوس، معادلات ناویر استوکس رینولدز متوسط در حالت دائم برای یک دیفیوزر حلقوی تقارن محوری حل شدند. پس از انتخاب بهترین مدل توربولانسی شیوه ای برای بهینه سازی شکل دیفیوزر های حلقوی ارائه شده است. هدف حداکثر نمودن عملکرد دیفیوزر یا به عبارت دیگر افزایش بازیابی فشار درون دیفیوزر بر اساس بهینه سازی هندسه است. روش بهینه س...
full textانتخاب چیدمان بهینه یک مرکز مخابراتی نمونه با کمک دینامیک سیالات محاسباتی و شبکههای عصبی مصنوعی
در مطالعه حاضر به بررسی و شبیهسازی وضعیت موجود توزیع هوای سرد در سالن یک مرکز ماکروویو پرداخته شده و روش جدیدی برای بهبود وضعیت دمای سالن پیشنهاد شده است. در ابتدا، سالن با چینش حاضر به کمک روش دینامیک سیالات محاسباتی شبیهسازی شده و با استفاده از دادههای تجربی اندازهگیری شده توسط حسگرهای به کار رفته در خروجی رکها اعتبارسنجی شده است. مقایسه نتایج شبیهسازی و دادههای تجربی موجود نشان دهند...
full textطراحی بهینه یک شیار محیطی بر اساس بهبود عملکرد کمپرسور محوری گذرصوتی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، شبکه های عصبی و الگوریتم ژنتیک چندهدفه
هدف این مقاله طراحی بهینه یک شیار محیطی برای کمپرسور گذرصوتی روتور 37 ناسا است. پارامترهای طراحی شامل عمق، عرض و موقعیت قرارگیری شیار و توابع هدف شامل حاشیه وامانش و راندمان بیشینه میباشند و از نسبت فشار وامانش به عنوان معیاری برای انتخاب طرح بهینه استفاده شده است. مدلسازی ریاضی کمپرسور که شامل برقراری رابطه بین متغیرهای طراحی و توابع هدف میباشد، با استفاده از شبکههای عصبی صورت گرفته است. ب...
full textبهینه سازی بازده نموداری توربین بخار به کمک الگوریتم ژنتیک
امروزه تولید برق مهمترین بخش تولید انرژی در صنایع را به خود اختصاص داده است که در این رهگذر، بهینهسازی مصرف انرژی و توان نیروگاهی میتواند در صرفهجویی انرژی مفید واقع شود. یکی از بخشهای مهم نیروگاهی، طراحی و ساخت توربینها، اعم از توربینهای هیدرولیکی، بخاری، بادی و هستهای میباشد. بدین منظور طراحی نیروگاهها بهعنوان مهمترین موضوع مد نظر قرار میگیرد. در این مقاله، با توجه به روابط مهندس...
full textMy Resources
Save resource for easier access later
Journal title:
مهندسی مکانیک مدرسPublisher: دانشگاه تربیت مدرس
ISSN 1027-5940
volume 16
issue 2 2016
Hosted on Doprax cloud platform doprax.com
copyright © 2015-2023