بهینه سازی و شبیه سازی گرین ستاره ای با استفاده از الگوریتم ژنتیک بر مبنای کدهای سرعت بالا
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری / مهندسی هوافضا، پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم تحقیقات و فناوری
2 استادیار / مهندسی هوافضا، پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم تحقیقات و فناوری
3 کارشناسی ارشد / مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک
doi
چکیده
تمرکز این مقاله بر بهینهسازی گرین سوخت جامد بر مبنای کدهای سرعت بالا است. یکی از راهکارهای طراحی موتور سوخت جامد با عملکرد بالا، طراحی گرین بهینه برای آن است، به طوریکه از طرفی بیشترین سطح سوزش فراهم شده و از طرف دیگر سایر الزامات مانند استحکام مکانیکی و ساختپذیری گرین نیز تأمین گردد. یکی از متداولترین انواع گرین، شکل ستارهای است. برای بهینهسازی موتور سوخت جامد با گرین ستارهای، یک مدل برای شبیهسازی گرین مورد نیاز است تا در هر لحظه، سطح سوزش سوخت را ارائه دهد. یکی از روشهای شبیهسازی سطح سوزش سوخت، مدلسازی آن در نرمافزارهای CAD و استخراج سطح سوزش با استفاده از ابر نقاط است. این روش حجم محاسباتی بالایی داشته و بکارگیری آن در الگوریتم بهینهسازی که خود یک روش عددی تکراری است، عملاً زمانبراست. برای رفع این مشکل، در این مقاله از یک مدل پارامتریک هندسی برای محاسبه سطح سوزش و جریان داخلی صفر بعدی با در نظر گرفتن سوزش فرسایشی استفاده شده است. مشخصه بارز این مدل، سرعت بالای محاسبات آن است که در کوپل با الگوریتمهای بهینهسازی کارآیی بالایی خواهد داشت. نتایج بدست آمده نشان میدهد که این مدل هندسی پارامتریک، با وجود حجم محاسباتی بسیار پایینتر نسبت به مدل ابر نقاط، از دقت بالایی نیز برخوردار است. نتایج روش بیان شده بسیار نزدیک به اهداف مشخص شده برای طراحی میباشد به عنوان مثال برای یک مورد مشخص میزان درصد انحراف معیار 0.355 بدست آمده است، بنابراین با کمترین میزان خطا میتوان به گرین مورد نظر دست پیدا کرد.