بهینه سازی آیرودینامیکی مقطع بال با استفاده از روش معادلات الحاقی در جریان لزج
thesis
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا
- author مهدی طالبی رستمی
- adviser مسعود میرزایی
- Number of pages: First 15 pages
- publication year 1389
abstract
بهینه سازی شکل آیرودینامیکی مدتهای مدیدی است که به عنوان یکی از مسائل بحث برانگیز در مطالعات علوم هوایی مطرح می باشد. بکارگیری رویکردهای دینامیک سیالات محاسباتی در تکنیکهای بهینه سازی، تضمینی برای تحقق بهترین طرح بوده و مشکلاتی را که این علم در زمینه ی طراحی اشکال آیرودینامیکی با آن موجه بوده است را بر طرف ساخته است. لذا در این پایان نامه برآن شدیم، از روش معادلات الحاقی به عنوان یکی از متدهای گرادیانی در بهینه سازی ایرفویل ها استفاده کنیم. در روش معادلات الحاقی ابتدا تابع هدف را به صورت یک مسئله کنترلی بیان کرده، سپس با معادلات جریان طوری ترکیب می کنیم که ضمن حذف نقش پارامترهای جریان، معادلات الحاقی و شرایط مرزی آن بدست آید. با استفاده از نتایج حل معادلات مذکور، مقادیر تابع گرادیان حاصل می شود. در ادامه با استفاده از مقادیر فوق و بکارگیری روشهای مختلف بهینه سازی متغیرهای طراحی اصلاح شده و در اینجاست که سیکل طراحی تکمیل می گردد. با تکرار این سیکل، فرآیند بهینه سازی تا رسیدن به جواب نهایی ادامه پیدا می کند. در این پژوهش روش الحاقی پیوسته به همراه معادلات rans اجرا و تست شده است. به منظور حل معادلات جریان از کد isaac استفاده شده که توانایی حل معادلات اویلر در جریان غیر لزج و معادلات ناویر-استوکس در جریان لزج جریان را دارا می باشد. جهت گسسته سازی فرم انتگرالی قوانین بقا از روش حجم محدود استفاده می کند. این گسسته سازی با استفاده از روش بالا دست رو انجام شده است. همچنین برای پیشروی در زمان و حرکت به سمت حل دائم انواع روش های صریح و غیر صریح بکار گرفته شده است. با توجه به شباهت این دو دسته معادلات جهت گسسته سازی معادلات الحاقی از روش های مشابه معادلات جریان استفاده کرده که این کار نحوه پیاده سازی بخش الحاقی را به طور گسترده ای تسهیل می کند. در این پایان نامه سری مسائل مربوط به طراحی فشار معکوس که به عنوان نمادی در بهینه سازی آیرودینامیکی مطرح هستند، مورد بررسی قرار گرفتند. پس از انجام فرآیند بهینه سازی بر روی چندین مدل ایرفویل و در شرایط پروازی مختلف، مقدار متغیرهای طراحی مورد نظر با دقت مطلوبی بدست آمدند و مشاهده شد که روش الحاقی می تواند به عنوان یک روش موثر و کارآمد در مسائل طراحی فشار معکوس مورد استفاده قرار گیرد .از طرفی با توجه به این نکته که در هر سیکل طراحی تنها نیاز به یکبار حل معادلات جریان و معادلات الحاقی می باشد، با افزایش تعداد متغیرهای طراحی، دقت بسیار قابل قبولی در زمان نسبتاً کوتاهی بدست آمد. بطوریکه مزیت این روش که همانا مستقل بودن فرآیند بهینه سازی از تعداد متغیرهای طراحی می باشد، به طرز قابل توجهی نمایان شد.
similar resources
بهینه سازی شکل بالواره در جریان سیال لزج با روش معادلات الحاقی
روش الحاقی یکی از روش های موثر در بهینه سازی آیرودینامیکی می باشد. مزیت این روش در این است که گرادیان تابع هدف (که تابعی از متغیرهای جریان و شکل بالواره می باشد) را به متغیرهای هندسی و متغیرهای الحاقی مرتبط می سازد و در محاسبه گرادیان تابع هدف دیگر تغییرات متغیرهای جریان دیده نمی شود. روش الحاقی را می توان به دو شکل پیوسته و گسسته بکار برد. روش گسسته هیچ مزیتی بر روش پیوسته ندارد و به کارگیری و...
15 صفحه اولبررسی عددی روش الحاقی در بهینه سازی آیرودینامیکی
در این تحقیق، روش الحاقی پیوسته به منظور بهینه کردن ایرفویل ها در جریان های مادون صوت و گذر صوت به کارگرفته شده است. یک حل کننده جریان به منظور حل میدان جریان تراکم پذیر غیرلزج اطراف ایرفویل در هر سیکل طراحی مورد استفاده قرار گرفت. دو مساله طراحی ( که معمولا در بهینه سازی شکل آیرودینامیکی مطرح می شوند)، یعنی طراحی فشار معکوس و کمینه سازی پسا بررسی شده اند. در بخش اول، مثالی به منظور ارزیابی عمل...
full textبهینه سازی سطوح آیرودینامیکی همراه با اعمال محدودیت های متنوع به کمک روش الحاقی برروی شبکه نامنظم
در این مقاله، اثر ایجاد محدودیت های مختلف در بهینه سازی سطوح آیرودینامیکی دو و سه بعدی در جریان های مغشوش و غیر لزج به روش الحاقی مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی دقت و کارایی معادلات الحاقی مسئله بهینه سازی مورد نظر در ابتدا بدون در نظر گرفتن هیچگونه محدودیت هندسی و آیرودینامیکی بررسی شده، سپس نتایج مربوط به اعمال محدودیت های متنوع ارائه گردیده است. با استفاده از روش الحاق...
full textشبیه سازی عددی جریان خارجی لزج تراکم¬ناپذیر با استفاده از روش لاتیس بولتزمن بدون شبکه
در سالهای اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش دینامیک سیالات محاسباتی جایگزین و امیدبخش برای شبیه سازی جریانهای پیچیده درآمده است. روش شبکه بولتزمن استاندارد علیرغم موفقیتآمیز بودنش در بسیاری از کاربردهای عملی به یکنواختی شبکه در فضای فیزیکی محدود میشود. این مهمترین عیب روش شبکه بولتزمن استاندارد برای کاربرد در مسایل جریان با هندسه پیچیده است. در حال حاضر چندین روش برای حل مشکل روش شبکه ب...
full textشبیه سازی عددی جریان سیال لزج با استفاده از روش المانهای مرزی
به منظور استفاده از روش المانهای مرزی در حل مسایل سیالات, بایستی علاوه بر انفصال روی مرز، تعدادی سلول داخلی برای محاسبه انتگرال‌های ناشی از ترم‌های جابجایی نیز در نظر گرفت. برای این منظور از روش تابع پنالتی که کاربرد زیادی در روش المانهای محدود دارد استفاده شده است. با استفاده از این روش، ترم فشار از معادلات حاکم حذف شده و معادلات به شکل معادلة ناویر در الاستواستاتیک تبدیل میشود. این روش از ب...
full textMy Resources
document type: thesis
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا
Keywords
Hosted on Doprax cloud platform doprax.com
copyright © 2015-2023