بهینه‌سازی هندسه ایرفویل ناکا 0012 مجهز به گارنی فلپ شیاردار با هدف بهبود عملکرد آیرودینامیکی

Abstract

بهینه‌سازی هندسه یک ایرفویل مجهز به گارنی‌فلپ با هدف بهبود عملکرد آیرودینامیکی، هدف اصلی این پژوهش بوده است. بهینه‌سازی گارنی‌فلپ شیاردار به منظور افزایش کارآیی آیرودینامیکی و نیروی برآی ایرفویل ناکا 0012 نوآوری این تحقیق می‌باشد. به‌منظور بهینه‌سازی از حل هم‌زمان الگوریتم ژنتیک، شبکه‌های عصبی مصنوعی و دینامیک سیالات محاسباتی بهره‌ گرفته‌شده است. ارتفاع و ضخامت گارنی فلپ، ضخامت و محل قرارگیری شیار از متغیرهای بهینه‌سازی بوده‌اند. کلیه پژوهش‌ها در عدد رینولدز 106×45/0 و زاویه حمله 8 درجه با هدف شبیه‌سازی فرآیند برخاست انجا‌م‌گرفته‌است. پس از اعتبارسنجی نتایج حل عددی، بهینه‌سازی با دو تابع هدف مختلف انجام گرفته که یکی بیشینه برآ را مورد هدف قرار داده و دیگری مقدار کارآیی آیرودینامیکی را بیشینه می‌کند. نتایج نشان دادند، هندسه‌ای که ضریب برآی بهینه را می‌دهد، دارای ارتفاع بسیار بزرگتری نسبت به هندسه‌ با کارآیی آیرودینامیکی بهینه بوده است. از طرفی ضخامت شیار نیز در هندسه اول کمتر از هندسه دوم بوده و محل شروع شیار نیز در آن به سمت دور شدن از لبه فرار حرکت‌کرده است. از طرفی هندسه بهینه نخست منتج به افزایش 64/21 درصدی ضریب برآ شده و هندسه بهینه دوم نیز، افزایش 293 درصدی کارآیی آیرودینامیکی را نتیجه داده‌است. به‌طورکلی می‌توان بیان داشت که استفاده از گارنی‌فلپ شیاردار بهینه، سبب می‌شود که بتوان در فاز برخاست، برآی موردنیاز به‌منظور کاهش مسافت را تأمین کرد.