بررسی هیدروآیرودینامیکی یک فویل فلپ دار در شرایط مرزی مختلف با استفاده از روش انتگرال مرزی و شبکه های عصبی مصنوعی

با افزایش استفاده از هیدروفویل ها و ایرفویل ها در گستره وسیعی از صنایع، نیاز به افزایش کارایی این قطعات، هر روزه بیشتر خودنمایی می کند، به گونه ای که تا امروز، روش های مختلفی برای افزایش این کارایی مورد استفاده قرار گرفته اند. از آن جایی که در عمل کارایی هیدروفویل ها و ایرفویل ها در تجهیزات و وسایل مختلف، به طور مستقیم با نیروی برا یا لیفت به وجود آمده ناشی از عبور جریان از روی این قطعات در ارتباط است، بدیهی است بیشترین تلاش در زمینه بهبود کارایی این فویل ها در راستای افزایش این نیرو باشد. یکی از راه های بالا بردن نیروی برا در فویل ها فراهم کردن شرایط مرزی خاص با استفاده از شرایط محیطی برای آن ها است. از انواع این شرایط محیطی می توان به استفاده از مرزهای جامد در نزدیکی فویل ها اشاره کرد. این مرز جامد ممکن است به عنوان یک دیوار و یا به عنوان یک بالچه و یا حتی به عنوان یک یا چند فویل مشابه در اطراف فویل مذکور در نظر گرفته شود، که هر کدام به نوبه خود تغییراتی را در کارایی آن ایجاد می کنند. در برخی شرایط نیز شرایط مرزی دیگری برای فویل ها به وجود می آید که از آن نمونه می توان به قرار گرفتن در نزدیکی سطح آزاد آب اشاره کرد. در پایان نامه حاضر، در ابتدا به بررسی عبور جریان از اطراف یک فویل ساده با استفاده از روش المان مرزی پنل و توزیع المان های منفرد چشمه، دابلت و ورتکس در حالت های مختلف ممکن پرداخته و سپس همین کار را برای یک فویل فلپ دار یک پارچه و نیز یک فویل فلپ دار دو پارچه انجام داده ایم. در ادامه یکی از شرایط مرزی اشاره شده در بالا یعنی مجاورت با زمین و یا سطح مشترک سیال با چگالی بسیار بالاتر را برای یک فویل ساده در نظر گرفته ایم و سپس ترکیب این حالت را با استفاده از فلپ در دو حالت فویل فلپ دار یک پارچه و دو پارچه در بررسی عبور جریان از روی فویل لحاظ کرده ایم که نتایج مربوطه در قالب نمودارهای تغییرات ضریب فشار و ضریب لیفت فویل های خاص ارائه شده است. سپس به بررسی عبور جریان از روی یک فویل ساده در نزدیکی سطح آزاد آب در اعداد فرود مختلف پرداخته و اثر عبور جریان از روی آن را در این حالت، در قالب نتایج گفته شده ارائه کردیم. در پایان بخش محاسبات هیدرودینامیکی هم نتایج مربوط به عبور جریان از روی یک هیدروفویل فلپ دار دو پارچه را در قالب نتایج قبل، ارائه کرده ایم. شایان ذکر است یکی از اهداف اولیه کار حاضر استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی در این بررسی هیدروآیرودینامیکی، به منظور افزایش سرعت محاسبات و کاهش زمان حل در حالت های مختلف بود. به همین دلیل در ادامه کار با آموزش شبکه های عصبی به منظور کمک گرفتن از آن ها در کاهش زمان حل مسأله در حالت نزدیک به سطح آزاد آب که در آن از انتگرال های ناسره به منظور به دست آوردن تابع گرین مسأله استفاده می شود، به حل مسأله پرداخته و نتایج استفاده از شبکه های عصبی را با نتایج به دست آمده منحصراً از روش پنل با یکدیگر مقایسه کردیم. پس از این مقایسه مشاهده کردیم که نتایج به دست آمده در صورت آموزش صحیح دارای دقت خوبی بوده و استفاده از شبکه های عصبی زمان حل مسأله را به شدت کاهش می دهد.