بهینه سازی و شبیه سازی گرین ستاره ای با استفاده از الگوریتم ژنتیک بر مبنای کدهای سرعت بالا

Abstract

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 تامین 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.