بهینه سازی ایرفویل NACA 0012 با روش RBF Morph، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

۱,۸۹۰,۰۰۰ تومان تخفیف دانشجویی

  • در این پروژه به بهینه سازی ایرفویل NACA 0012 با روش RBF Morph با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.
  • هندسه این پروژه با نرم افزار ANSYS Design Modeler طراحی شده است.
  • مش بندی این پروژه با نرم افزار ANSYS Meshing انجام شده است.
  • نوع شبکه ساختار یافته است و تعداد کل سلول ها 73320 است.
  • شبیه سازی با صورت تراکم پذیر انجام شده و عدد ماخ 0.7 می باشد.
  • از حلگر چگالی مبنا استفاده شده و معادله انرژی فعال می باشد.


بر روی افزودن به سبد خرید کلید کرده و فایل های هندسه، مش و فیلم آموزشی جامع را دریافت کنید.

برای سفارش پروژه خود و یا بهره مندی از مشاوره رایگان، با کارشناسان ما از طریق ایمیل ([email protected])، پشتیبانی آنلاین و یا واتس اپ (09126238673) در ارتباط باشید.

برای کنترل کیفیت خدمات ما میتوانید از محصولات رایگان استفاده کنید.

اگر به ویدیو آموزشی هندسه و مش یک محصول نیاز دارید، میتوانید این گزینه را انتخاب کنید.

در صورتی که نیاز به مشاوره تخصصی از طریق فیلم آموزشی دارید، این گزینه پشتیبانی فنی 1 ساعته در اختیار شما قرار می دهد.

توضیحات

شرح پروژه بهینه سازی ایرفویل NACA 0012 با روش RBF Morph

در این پروژه به بهینه سازی ایرفویل NACA 0012 با روش RBF Morph با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.
مرحله بهینه سازی در سه مرحله انجام می شود. در مرحله اول فقط جابجایی نقاط در جهت عمودی در نظر گرفته شد و بهترین پاسخ ها برای حداکثر نسبت لیفت به درگ و حداکثر ضریب لیفت به دست آمد. سپس در مرحله بعد هر یک از این دو راه حل بهینه برای جابجایی افقی در نظر گرفته شد و نسبت لیفت به درگ در دو حالت جدید به دست آمد.
برای این منظور منطقه ای در اطراف ایرفویل تعریف می شود که مرکز آن(0,-0.5), با توزیع نقطه کنترل منظم است. به روز رسانی از ناحیه برای دیوارهای ایرفویل تنظیم شده است، و نوع محدودیت این دیوار روی نوع بدون محدودیت تنظیم شده است. طول و ارتفاع این مستطیل 1 متر است. تعداد گره ها در جهت X 12 عدد و تعداد گره ها در جهت Y 4 عدد می باشد. در واقع پارامتر ورودی برای این بهینه سازی جابجایی عمودی و افقی این نقاط می باشد.

Naca0012

محدودیت برای یک مرز دیگر (فارفیلد) تنظیم شده است تا رفع شود. برای شروع فرآیند بهینه سازی، باید حرکت هر یک از این نقاط را مشخص کنید. در این پروژه برای اعداد نقاط 28،29 و 30 جابجایی به +y و برای نقطه 27 جابجایی به هر دو جهت x و +y در نظر گرفته شده است. در مرحله اول تغییر مکان افقی در نظر گرفته نمی شود و نتیجه بهینه تنها بر اساس جابجایی عمودی به دست می آید. سپس در مرحله بعد بر اساس بهترین پاسخ نسبت لیفت و درگ، میزان جابجایی عمودی انتخاب می شود. سپس جابجایی افقی اعمال می شود و برای جابجایی عمودی بهینه می شود تا بهترین نسبت لیفت به درگ به دست آید. این بهینه سازی یک بار برای بهترین ضریب لیفت انجام شده است. در نهایت نتایج با هم مقایسه می شوند.
Rbf 1
هندسه توسط نرم افزار ANSYS Design Modeler طراحی شده است و مش بندی این مدل توسط نرم افزار Ansys Meshing انجام شده است. نوع شبکه ساختار یافته است و تعداد کل سلول ها 73320 است.

روش های استفاده شده

در این پروژه ابتدا جریان اطراف ایرفویل NACA0012 توسط نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) شبیه سازی شده است. زاویه حمله 1.53 درجه است و شبیه سازی توسط حلگر مبتنی بر چگالی به دلیل تراکم پذیری با عدد ماخ برابر با 0.7 انجام شده است. سپس هندسه برای بهبود لیفت به درگ (L/D) به عنوان بازده آیرودینامیکی بهینه شده است. تمامی بهینه سازی ها توسط نرم افزار Ansys Fluent در محیط Ansys Workbench انجام شده است.

با توجه به تراکم پذیری جریان از حلگر چگالی مبنا (Density-based Solver) استفاده کرده ایم و معادله انرژی نیز فعال می باشد.

نتایج بهینه سازی ایرفویل NACA 0012 با روش RBF Morph

مرحله اول بهینه سازی

پس از بهینه سازی، ما توانستیم نقاط بهینه را برای حداکثر نسبت لیفت به درگ بدست آوریم. جدول و نمودارهای زیر اولین مرحله بهینه سازی را نشان می دهد.

Capture 27
First Step L To D ScaledFirst Step L Scaled

همانطور که از جدول بالا مشاهده می شود، بیشترین نسبت لیفت به درگ در جابجایی عمودی 0.016 متر و بیشترین نسبت بالابر در جابجایی عمودی 0.064 متر رخ داده است. همچنین در جابجایی عمودی 0.256 متر، مقدار نیروی لیفت منفی است و کمترین مقدار نسبت به سایر جابجایی ها هم برای نسبت لیفت به درگ و هم برای ضریب لیفت به دست می آید. تصویر زیر نمودار مختصات عمودی ایرفویل ها را در مورد مربوط به حداکثر L/D و مورد مربوط به حداقل L/d و حالت بهینه شده نسبت به مختصات افقی آنها را نشان می دهد. در واقع، این یک نمودار شماتیک است که نشان می دهد چگونه هندسه ایرفویل تغییر کرده است.
First Step L To D 1 Scaled

در زیر کانتور سرعت در جهت X برای حالت‌های ماکزیمم و کمینه لیفت به درگ ترسیم شده است. همانطور که مشخص است در حالت اول با کشیده شدن سطح بالایی ایرفویل به سمت بالا، اختلاف نیرو بین سطوح بالایی و پایینی ایرفویل افزایش می یابد و در نتیجه نیروی لیفت افزایش می یابد. از طرفی سرعت در سطح بالایی ایرفویل افزایش یافته است که به نوبه خود جداسازی جریان را به تاخیر انداخته است. در حالت دوم ضربه در سطح بالایی ایرفویل مشاهده می شود که تقریبا یک شوک معمولی است. همانطور که مشخص است پس از این شوک سرعت جریان به طور ناگهانی کاهش یافته است که جدایی در این ناحیه را تشدید کرده است. از طرفی به دلیل تقعر ایجاد شده در سطح زیرین ایرفویل، اختلاف بین نیروهای سطوح بالایی و پایینی ایرفویل باعث لیفت منفی شده است.

WrosttotalvelocityBesttotalvelocity

مرحله دوم بهینه سازی

جدول و نمودار زیر مرحله دوم بهینه سازی را نشان می دهد. در شرایطی که بهترین جابجایی عمودی برای بالاترین نسبت لیفت به درگ از مرحله قبل انتخاب شده و در این مرحله جابجایی افقی در نظر گرفته می شود.

Capture 28
Based On First Step Max L To D Scaledشکل زیر نشان می دهد که مانند مرحله اول، جداسازی جریان به تأخیر می افتد و سرعت در سطح بالایی افزایش می یابد. همچنین همانطور که مشخص است تغییرات این حالت نسبت به حالت بهینه مرحله اول بسیار ناچیز است.
Capture 29

مرحله سوم بهینه سازی

در مرحله آخر بهینه سازی بر اساس جابجایی عمودی حداکثر مقدار لیفت در مرحله اول انجام می شود. جدول و نمودار زیر اطلاعات مربوط به این بهینه سازی را نشان می دهد.

Based On First Step Max Cl Scaled کانتور سرعت برای مرحله 3 در زیر ترسیم شده است. همانطور که می بینید، مانند مراحل قبل، شوک بزرگتر است. دلیل این امر تغییر خم ایرفویل در مناطق مشخص شده است. همچنین به دلیل تغییر تقارن شکل ایرفویل، نیروی لیفت افزایش یافته است.
Capture2
در نهایت نمودار مختصات عمودی ایرفویل ها در حالت اولیه و بهینه شده نسبت به مختصات افقی آنها در زیر ترسیم شده است.A Scaled

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

Leave a customer review

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Back To Top
جستجو
Whatsapp تماس با واتس آپ