فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این پژوهش اثر تغییر در نسبت فاصله بر عملکرد یک پروانه حلقه بسته به صورت عددی بررسی و نسبت فاصله‌ی بهینه طی یک فرایند بهینه‌سازی تعیین شد. شبیه‌سازی‌های عددی در محیط نرم‌افزار +STAR-CCM و بهینه‌سازی نیز با الگوریتم ژنتیک انجام شد. پروانه‌های حلقه‌بسته با روشی نوآورانه، برپایه‌ی پروانه‌ی KP505 تولید شدند. شبیه‌سازی‌های عددی در 6 نسبت فاصله‌ انجام شد. به‌منظور ارزیابی نتایج و بهینه‌سازی، ضرایب تراست، گشتاور و بازدهی به‌عنوان توابع هدف درنظر گرفته شدند. نتایج نشان داد ضریب تراست با افزایش نسبت فاصله، در ضرایب پیشروی پایین رفتاری نزولی، در ضرایب پیشروی میانی رفتاری غیر خطی و در ضرایب پیشروی بالا رفتاری صعودی داشت. بررسی مقایسه‌ای نشان داد، ضریب تراست پروانه‌ی حلقه‌بسته، پیش از بهینه‌سازی و در بهترین حالت، در ضریب پیشروی 8/0، 15 درصد نسبت به پروانه‌ی KP505 بیشتر بود. نسبت فاصله بهینه پس بهینه‌سازی معادل 2641/0 به‌دست آمد که بازدهی بیشینه‌ی پروانه حلقه بسته در این نسبت فاصله‌ی برابر با %35/45 بود. مقایسه عملکرد پروانه حلقه بسته بهینه با پروانه KP505 نشان داد، پروانه حلقه‌بسته‌ی بهینه قابلیت افزایش تراست تا 26 درصد (ضریب پیشروی 8/0) نسبت به پروانه KP505 دارد و بازدهی آن نیز در ضریب پیشروی 0/1 به میزان 84/7 درصد افزایش می‌یابد. تحلیل جریان نیز نشان داد افزایش سرعت پشت پروانه و بهبود الگوی فشار در پروانه حلقه‌بسته بهینه، افزایش تراست و کاهش احتمال کاویتاسیون را نشان می‌دهد.