تدوین الگوریتم بهینه یابی استاتیکی و دینامیکی سامانه ها ی پیشران سرمازای سیکل بسته

در این تحقیق، الگوریتمی برای بهینه یابی استاتیکی پارامترهای سامانه ها ی پیشران سرمازای سیکل بسته ارائه می شود. همچنین کارایی طرح های جدیدی از سامانه ها ی پیشران سیکل بسته مورد ارزیابی قرار گرفته است. الگوریتمی مبنا برای محاسبات استاتیکی پارامترهای مختلف ارائه شده است. از داده های تجربی موتور آر دی 180 و یک موتور سیکل بسته ی دیگر برای صحه گذاری این الگوریتم استفاده شده است. نتایج آنالیز حساسیت پارامترهای ورودی الگوریتم نشان می دهد که پارامترهای فشار محفظه احتراق، نسبت انبساط توربین و محفظه احتراق، نسبت دبی سوخت به اکسید کننده موتور، فشار خروجی مخازن و دور توربوپمپ مهمترین پارامترهای درون موتوری موثر بر سرعت نهایی ماهواره بر می باشند. بر مبنای همین پارامترهای ورودی و تابع هدف سرعت نهایی، مسئله بهینه یابی مطرح می شود که برای حل آن از الگوریتم تکاملی ژنتیک استفاده شده است. مدارهای انتخابی بایست با معیارهای دینامیکی ارزیابی شوند. برای توصیف دینامیک، دستگاه معادلات ریاضی برای یک موتور سیکل بسته مشخص استخراج، سپس در محیط متلب شبیه سازی شده است و در نهایت نتایج حاصل با تست گرم این موتور مورد مقایسه قرار گرفته است. بر پایه ی مقایسه ها، مدل درحین استارت با خطایی کمتر از 5 درصد، مقدار بیشینه ی فشار محفظه را پیش-بینی می کند. با استفاده از دستگاه معادلات ریاضی و سناریوی مشابه، فرآیند روشن شدن موتور ماهواه بر اطلس (موتور آر دی 180) شبیه سازی شده است. بر اساس نتایج شبیه سازی، در صورتی که فشار ورود پمپ های موتور آر دی 180 مطابق آنچه الگوریتم استاتیکی نشان می دهد، انتخاب شود این موتور استارت موفقی نخواهد داشت. بدین ترتیب با درنظرگرفتن قیدی برای فشار ورود پمپ ها، سناریوی بهینه یابی مدارها و پارامترهای آن ها تکرار شد. با همین روش، مدار انتخابی از سناریوی بهینه یابی استاتیکی شبیه سازی دینامیکی شد و مشخص گردید موتور با مدار یاد شده، قابلیت گذر از رژیم دینامیکی استارت را دارد. تازگی این پژوهش را در پیشنهاد مدارهایی جدید برای سامانه های پیشران سیکل بسته، تدوین الگوریتم بهینه یابی استاتیکی و تهیه ی مدل شبیه ساز رژیم خودراه انداز استارت موتورهایی با مدار یاد شده می توان دانست.