نام پژوهشگر: سید سلمان اخوت

طراحی مستقیم ایرفویل در جریان لزج
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1390
  سید سلمان اخوت   علی اشرفی زاده

یافتن پروفیل ایرفویلی که توزیع فشار تعیین شده توسط طراح را در جریان سیال تولید کند، به عنوان یکی از مسائل معکوس طراحی شکل، از سال ها پیش مورد مطالعه ی محققان قرار گرفته است. به غیر از روش های تجربی طراحی، استفاده از انواع الگوریتم های بهینه سازی برای حل این مسئله توسعه داده شده اند. رقابت اصلی در انواع الگوریتم های بهینه سازی در کاهش هزینه محاسباتی این روش-هاست. الگوریتم طراحی مستقیم شکل روش محاسباتی جدیدی است که با استفاده از معادلات حاکم بر جریان، معادله ای برای تغییر شکل اولیه ارائه می دهد و شکل متناظر با توزیع فشار مطلوب را بدست می آورد. هزینه ی محاسباتی این روش بسیار کمتر از سایر روش های موجود بوده و با هزینه ی حل یک مسئله آنالیز هم مرتبه است. در تحقیق حاضر که با هدف توسعه الگوریتم طراحی مستقیم شکل انجام گرفته است، این الگوریتم در شبکه بی سازمان و در جریان های ایده آل و پتانسیل تراکم پذیر با موفقیت اجرا و فرمولاسیون مناسبی برای اعمال آن در جریان لزج نیز توسعه داده شده است. برای اجرای این الگوریتم طراحی در جریان لزج، ابتدا معادلات نویر استوکس با استفاده از eb-fvm و به شیوه ای نو گسسته شده سپس تغییرات لازم برای اجرای الگوریتم طراحی مستقیم عنوان شده است. همچنین پیشنهاد جدیدی در مورد نحوه ی اعمال شرط مرزی در جریان لزج غیر قابل تراکم ارائه شده است. بررسی الگوریتم طراحی مستقیم در جریان لزج به ارائه روش فرمولاسیون گذرا در مسئله طراحی منجر گردید که در جریان پتانسیل تراکم پذیر با موفقیت به اجرا در آمده است. مقایسه ای نیز میان مسئله طراحی شکل و مسئله جریان با سطح آزاد انجام و دلایل احتمالی برای عدم همگرایی الگوریتم طراحی مستقیم در جریان لزج در مطالعه حاضر مورد بحث قرار گرفته اند.