شبيه سازي جريان لزج آشفته در اطراف يک بالواره هوشمند و بررسي اثر آن بر ضرايب آيروديناميکي

در اين تحقيق يک نرم افزار دو بعدي براي شبيه سازي جريان لزج آشفته غير قابل تراکم در اطراف يک بالواره هوشمند نزديک زمين توسط يک روش عددي حجم محدود با استفاده از الگوريتم فشار مبنا و با يک تکنيک مرتبه بالا بر مبناي متغيرهاي بي بعد شده توسعه داده شده است. براي شبيه سازي بالواره هاي هوشمند از روش معادل سازي استفاده شده و مقايسه اي بين بالچه هوشمند و معمولي صورت گرفته است. همچنين اين مقايسه به ازاي فواصل مختلف بالواره از سطح زمين، زاويه حمله بالواره و زاويه تغيير شکل بالچه صورت گرفته و اثر آن ها بر ضرايب آيروديناميکي بررسي شده است. نوآوري ديگر در اين پايان نامه، طراحي يک سيستم معکوس مي باشد که ترکيبي از مدل نیورو-فازی(Neuro-Fuzzy) و الگوريتم بهينه سازي ازدحام ذرات (PSO) مي باشد. بر اساس اين سيستم معکوس طراحي شده بهينه سازي انجام مي شود. ابتدا از بهينه سازي براي يافتن مقطع مناسب در پديده هاي اثر سطحي استفاده مي شود و شرايط مناسب عملکردي وسيله پرنده در پديده هاي اثر سطحي بدست مي آيد، به طوري که ماکزيمم عملکرد آن وسيله در اين شرايط حاصل مي شود. ايده ديگري که ارائه شده است، شبيه سازي جريان حول بالواره با زاويه تغيير شکل مثبت (که در اسپويلر خودرو ها استفاده مي شود) مي باشد، به طوري که اين بالواره ها از جنس مواد هوشمند مي باشند. نتايج حاکي از افزايش عملکردي بالواره هاي هوشمند در مقايسه با نوع معمولي است. در قسمت پيوست (الف) نيز مقايسه اثرات دوبعدي و سه بعدي جريان در زواياي حمله مختلف، فواصل مختلف و نسبتهاي منظري متفاوت با يکديگر پرداخته شده است. اثر بالچه هوشمند و معمولي در حالت دو بعدي و سه بعدي مقايسه گرديده و تاثير استفاده از مواد هوشمند بر گردابه ها و نيرو هاي آيروديناميکي مورد بحث و بررسي قرار گرفت. در پيوست (ب) نيز شبيه سازي جريان حول هيدروفويل غوطه ور در آب انجام شده و اثر ضخامت، انحناي هيدروفويل ها، عمق غوطه وري و زاويه حمله مورد بررسي قرار گرفته و به کمک مدل نیورو-فازی رفتار هيدروفويل پيش بيني شده است. در پايان نيز به کمک الگوريتم بهينه سازي، بهينه ترين حالت عملکردي بدست آمده است.