طراحی پروانه‌های دریایی با استفاده از الگوریتم بهینه‌ساز ازدحام ذرات با گروه‌های مستقل به منظور بهبود بازده و کاهش کاویتاسیون

با توجه به وجود پارامترهای بسیار زیاد موثر در طراحی، وجود چندین هدف متناقض با هم و شرایط ناپایدار و بسیار پیچیده محیطی، طراحی پروانه‌های دریایی به یکی از موضوعات چالش برانگیز برای طراحان و محققان این حوزه تبدیل شده است. امروزه الگوریتم‌های فراابتکاری به عنوان یکی از راه‌حل‌های بسیار کارآمد برای حل مسایل پیچیده‌ی مهندسی بکار می‌روند. در این مقاله به‌منظور طراحی پروانه‌های دریایی برای اولین بار از الگوریتم‌ IGPSO استفاده شده است. بدین منظور دو هدفِ حداکثر بازده و حداقل کاویتاسیون (که با یکدیگر در تضاد هستند) به عنوان تابع شایستگی در نظر گرفته شده‌اند. برای این کار تاثیر دو پارامتر مهم وتر و ضخامت پروانه طی چندین آزمایش در تابع شایستگی محاسبه شده و توسط الگوریتم IGPSO بهینه‌ترین حالت انتخاب شده است. به منظور مقایسه نتایج، از الگوریتم‌های معیار PSO و GA استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که پروانه با 5 یا 6 پره که سرعت عملکرد بین 180 تا 190 RPM دارد، کمترین سطح نویز تولیدی را دارد. پروانه طراحی شده توسط الگوریتم IGPSO درحالت بدون کاویتاسیون dB64/86 و در حالت با کاویتاسیون dB 79/106 نویز تولید می کند که نسبت به بهترین الگوریتم مورد مقایسه به ترتیب dB 24/1 و dB 80/0 نویز کمتری را به وجود می آورد.