بهبود ضرایب آیرودینامیکی ایرفویل با تغییرشکل آزاد به کمک شبکه‌های عصبی و الگوریتم ژنتیک

Abstract

با ظهور ایرفویل های تغییرشکل پذیر، آیرودینامیک ایرفویل توربین های بادی و بال ها دچار تغییرات زیادی شد. در این پژوهش ضرایب آیرودینامیکی ایرفویل تغییر شکل پذیر بر مبنای ناکا۰۰۱۵ در محدوده عدد رینولدز 105 تا 106 و زاویه حمله ی 0 تا 12 درجه به کمک شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک بهینه سازی شده است. ابتدا ایرفویل ها به وسیله نقاط کنترل تصادفی در نرم افزار متلب تولید و در نرم افزار گمبیت شبکه بندی شدند، سپس در نرم افزار انسیس به صورت دو بعدی شبیه سازی شدند. نتایج شبیه سازی شامل ضرایب برآ و پسآ، نقطه جدایش و مرکز فشار به همراه نقاط کنترل برای آموزش شبکه عصبی مورد استفاده قرار گرفت. تابع آموزش دیده شبکه عصبی به عنوان تابع ورودی به الگوریتم ژنتیک داده می شود تا ضرایب مورد نظر بهینه سازی شوند. ضریب برآ، مرکز فشار، نقطه ی جدایش و نسبت ضریب برآ به پسآ به صورت تک هدفه بهینه سازی شدند، در بهینه سازی تک هدفه ضریب برآ با استفاده از ایرفویل تغییرشکل پذیر مقدار ضریب برآ 18% افزایش یافت. همچنین ضریب برآ و مرکز فشار، ضریب برآ و پسآ به صورت دو هدفه بهینه سازی شدند. در بهینه سازی دو هدفه ضریب برآ و پسآ، با تغییر شکل ایرفویل مقادیر آنها به ترتیب در 0/8 و 0/03 کنترل شد.