ارائه روش طراحی معکوس جدید پوسته الاستیک برای طراحی ایرفویل در رژیم های لزج مادون صوت و گذر صوت

thesis
abstract

یکی از مهمترین اهداف در طراحی ایرفویل، تعیین هندسه ایرفویل براساس یک توزیع فشار مشخص در راستای دیواره ها می باشد، که طراحی معکوس شناخته می شود. در این روش، با توجه به توزیع سرعت یا توزیع فشار داده شده (هدف)، هندسه ایرفویلی مشخص می گردد که از لحاظ عملکرد آیرودینامیکی بهینه می باشد. هدف از این پژوهش، ارائه و توسعه یک روش نوین طراحی معکوس به نام پوسته الاستیک برای طراحی ایرفویل در رژیم های جریان مادون صوت و گذر صوت می باشد. همچنین، در این پایان نامه روش طراحی معکوس غشای انعطاف پذیر نیز ارائه شده است. در واقع هدف مشخص نمودن تفاوت روش غشای انعطاف پذیر با روش الگوریتم پوسته الاستیک می باشد. الگوریتم پوسته الاستیک یک روش تکراری با مبنای فیزیکی می باشد، که از ترکیب حلگر جریان و کد المان محدود تیر دوبعدی به عنوان الگوریتم اصلاح هندسه تشکیل شده است. در این پایان نامه از دو حلگر جریان استفاده شده است که عبارتند از: 1- کد غیرلزج دوبعدی، که در آن برای تحلیل میدان جریان معادلات اویلری به روش ausm حل شده اند. 2- نرم افزار فلوئنت. در روش ارائه شده، دیواره ایرفویل به صورت یک تیر خمیده انعطاف پذیر مدل شده است، که اختلاف توزیع فشار هدف و توزیع فشار موجود در هر مرحله از محاسبات، عامل تغییر شکل دیواره های ایرفویل می باشد که با نزدیک شدن به توزیع فشار هدف، این اختلاف فشار به صفر نزدیک شده و باعث توقف حرکت دیواره ها می شود. برای همگرائی به هندسه مورد نظر، در هر مرحله تغییر شکل دیواره لازم است تنش های داخلی تیر صفر شوند. در این پژوهش، عملکرد روش طراحی معکوس پوسته الاستیک با بررسی ایرفویل های مختلف در رژیم های جریان مادون صوت و گذر صوت مورد ارزیابی قرار می گیرد، که توانمندی روش در حضور جدایش جریان و شوک عمودی اثبات می شود. سپس مثال های طراحی متنوعی در رژیم جریان لزج و غیرلزج ارائه شده است که انعطاف پذیری وکارایی روش را نشان می دهد. همچنین، روش ارائه شده باید قابل رقابت یا ارزانتر از روش های موجود تکراری از دیدگاه هزینه محاسباتی و هزینه پیاده سازی باشد، بدین منظور نرخ همگرایی روش ارائه شده با نرخ همگرایی روش های غشای انعطاف پذیر و گلوله-اسپاین مقایسه شده است. نتایج نشان داد که روش ارائه شده نرخ همگرایی بالایی در رژیم جریان گذرصوت دارد. بنابراین، الگوریتم پوسته الاستیک ابزاری کارآمد در رژیم جریان گذر صوت می باشد. از دیگر مزایای روش توسعه یافته ابداعی در این پژوهش، می توان به فیزیکی بودن الگوریتم، نرخ همگرایی بالا و ترکیب سریع و آسان آن با یک کد تحلیلی جامع و بهینه اشاره کرد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

طراحی معکوس ایرفویل با استفاده از روش پوسته الاستیک در جریان لزج مادونصوت و گذرصوت

In this research, a new method called elastic surface algorithm is presented for inverse design of 2-D airfoil in a viscous flow regime. In this method as an iterative one, airfoil walls are considered as flexible curved beams. The difference between the target and the current pressure distribution causes the flexible beams to deflect at each shape modification step. In modification shape algor...

full text

طراحی معکوس ایرفویل با استفاده از روش پوسته الاستیک در جریان لزج مادونصوت و گذرصوت

در این پژوهش، یک روش جدید به نام الگوریتم پوسته الاستیک برای طراحی معکوس ایرفویل دو بعدی در رژیم جریان لزج ارائه شده است. در این روش که جزء روش های تکراری است، دیواره ایرفویل به صورت یک تیر خمیده انعطافپ ذیر درنظر گرفته می شود. اختلاف توزیع فشار هدف و توزیع فشار موجود در هر مرحله از محاسبات، عامل جابه جایی تیر انعطافپ ذیر است که مقدار آن از حل معادلات المان محدود تیر تیموشنکو دو گرهی به دست می ...

full text

طراحی معکوس پره کمپرسور محوری با استفاده از روش پوسته الاستیک در رژیم های مادون صوت و گذر صوت به همراه جدایش

هدف از انجام این پژوهش، توسعه و ارتقای روش جدید طراحی معکوس پوسته الاستیک برای طراحی پره های کمپرسور محوری در رژیم های جریان لزج مادون صوت و گذر صوت همراه با جدایش جریان می باشد. الگوریتم پوسته الاستیک یک روش طراحی معکوس تکراری است که از ترکیب حلگر جریان (نرم افزار فلوئنت) و کد المان محدود غیرخطی تیر به عنوان الگوریتم اصلاح هندسه تشکیل شده است. در روش ارائه شده، دیواره ایرفویل به صورت یک تیر خم...

تصحیح آثار دیواره برای یک ایرفویل در جریان مادون‌ صوت

از جمله مهمترین دلائل اختلاف نتایج حاصل از آزمایشات تونل باد با شرایط پروازی، آثار دیواره­های مقطع آزمون تونل باد است. دیواره­ها در مقطع آزمون جریان هوا را در جهت­های طولی و عرضی تحت تأثیر قرار می­دهند و سبب ایجاد اختلاف بین مقادیر اندازه­گیری‌شده با شرایط جریان آزاد می­شوند. در این مقاله آثار انسداد مربوط به یک ایرفویل فوق بحرانی در حالت پایا به ازای زوایای حملة متفاوت بررسی و روشی برای اصلاح ...

full text

طراحی و تحلیل یک هواپیمای بدون سرنشین مادون صوت دو موتوره با قابلیت حمل دوربین

با توجه به موقعیت جغرافیایی و شرایط حال حاضر در جهان، کشور نیاز دارد تا هم گام با دنیا در راستای تقویت قوای دفاعی تمام تلاش خود را انجام دهد. یکی از ابزارهای دفاعی که در دهه­های اخیر نسبت به دیگر از ابزارها  به دلیل ویژگی­های منحصر به فرد آنها از جمله عدم تلفات انسانی، بررسی و انجام دقیق‌تر ماموریت و ... مورد توجه بسیاری از کشورها از جمله کشور ما نیز  قرار گرفته­­اند، پرنده­های بدون سرنشین هستن...

full text

شبیه سازی عددی جت اجکتور مادون صوت

یکی از ساده‌ترین وسایلی که برای مکش و پمپ کردن سیال بکار می‌روند جت اجکتورها هستند. در این تحقیق با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی به شبیه سازی عددی جت اجکتور مادون صوت هوا-هوا پرداخته شده است. معادلات ناویراستوکس، پیوستگی و انرژی با شرایط مرزی بدون لغزش در دیواره حاکم می‌باشند. شبیه سازی عددی به صورت سه بعدی صورت گرفته و جریان پایا، لزج و مغشوش فرض شده است. به منظور شبیه سازی اغتشاشات از م...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023