طراحی و بهینهسازی چندهدفه هندسه دهانه ورودی هوا متقارنمحوری برای دبی جرمی و عدد ماخ طراحی مشخص
نویسندگان
1 کارشناس ارشد مهندسی هوافضا، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهینشهر، ایران
2 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهینشهر، ایران
3 استادیار، مجتمع هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
doi
10.22034/jmeut.2021.41648.2751چکیده
دهانههای ورودی هوا از نقش مؤثری در عملکرد هواگردها برخوردارند، از همین رو کارایی بهینهی آنها میتواند اثر شایانی در بهبود عملکرد سامانه پیشرانش داشته باشد. هدف از این پژوهش طراحی و بهینهسازی یک دهانه ورودی متقارنمحور با دبی kg/s۱۰ در عدد ماخ جریان آزاد ۵/۲ در شرایط سطح دریا بوده است. در پژوهش حاضر ضرایب بازیابی و اعوجاج فشارکل جریان بهعنوان پارامترهای عملکردی جهت بهینهسازی انتخاب شدهاند. در ابتدا به طراحی پارامتری دهانه و انتخاب پارامترهای هندسی پرداخته شده و پسازآن بازهی تغییرات پارامترها تعیین شده است. در این پژوهش از الگوریتم ژنتیک چندهدفه NSGA-II بهعنوان الگوریتم بهینهسازی استفاده گردید؛ همچنین برای پیشبینی عملکرد دهانه در حلقهی بهینهسازی، شبکهی عصبی مصنوعی به کار گرفته شد. برای آموزش شبکههای عصبی ۲۴۳ هندسهی اولیه طراحی و حل عددی گردیده است. الگوریتم ژنتیک استفادهشده دارای ۲۰ نفر جمعیت در هر نسل و ۱۰۰۰ نسل است. پس از ۱۰۰۰ نسل، جمعیت بهدست آمده بهعنوان هندسه بهینه برگزیده شدهاند. در پایان بهینهسازی، بازیابی فشار با ۴/۴٪ و اعوجاج با ۴۹٪ بهبود نسبت به طراحی اولیه روبرو شدهاند که نشان از کارایی روند بهینهسازی دارد.
