طراحی بهینه سیستم خنککاری برخوردی با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی در لاینر نازل دوبعدی یک موتور توربوفن
نویسندگان
1 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
2 استادیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
3 دانشجوی دکتری، مهندسی هوافضا-جلوبرندگی، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
4 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
doi
10.22044/jsfm.2024.13436.3770چکیده
دمای ورودی به نازل موتور توربینی یکی از پارامترهای تأثیرگذار در افزایش نیروی رانش تولید شده است در نتیجه استفاده از روشهایی برای افزایش دمای ورودی نازل ضروری است. خنککاری برخوردی یکی از این روشها بوده که با انتقال هوای خنکتر و سپس عبور از جتهایی به دیواره داغ نازل برخورد میکند و موجب جذب گرمای دیواره نازل میشود. در مقاله حاضر بهینهسازی سیستم خنککاری برخوردی به صورت سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه مورد مطالعه دیوارهای انتهایی نازل میباشد که به صورت صفحه تخت است. این صفحه شامل سوراخهای خنککاری با سطح مقطع دایرهای است. طراحی بهینه برای یافتن اندازه قطر سوراخها و فواصل بین آنها میباشد. با ایجاد ارتباط بین نرمافزار و کد توسعه داده شده با زبان برنامه نویسی C، هندسههای مختلف برای بهینهسازی سوراخها با تعیین قیدهای مناسب به صورت خودکار تولید شده و طراحی بهینه میگردد. بهینهسازی از نوع چندهدفه است و الگوریتم بهینهسازی تکامل تفاضلی میباشد. هدف از بهینهسازی رسیدن به دمایی نسبتا یکنواخت و همچنین کمتر از دمای بیشینه مجاز در دیوار نازل است. نتایج بهینهسازی چندهدفه بصورت نمودار پارتو ارائه شده است.
