ماکزیمم سازی نسبت لیفت به درگ با حلگر الحاقی (RBF Morph)، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

۱,۳۵۰,۰۰۰ تومان تخفیف دانشجویی

در این پروژه به ماکزیمم سازی نسبت لیفت به درگ با حلگر الحاقی (Adjoint Solver) روی یک ایرفویل با استفاده از روش RBF Morph در نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.
هندسه دو بعدی این پروژه را با نرم افزار ANSYS Design Modeler طراحی کرده ایم.
مش بندی این پروژه را با نرم افزار ANSYS Meshing انجام داده ایم و تعداد سلول های محاسباتی 207521 سلول می باشد.
هدف این پروژه ماکزیمم سازی نسبت لیفت به درگ در سه مرحله می باشد.
برای آنالیز حساسیت (Shape Sensitivity) از حلگر الحاقی (Adjoint Solver) استفاده کرده ایم.
بهینه سازی طراحی با استفاده از بهینه ساز مبتنی بر گرادیان انجام شده است.
از تابع پایع شعاعی (RBF) برای اعمال مش مورفینگ استفاده کرده ایم.

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.

پیشنهادات ویژه

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

آموزش هندسه و مش (+۹۹۹,۰۰۰ تومان)

پیشنهادات ویژه

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

آموزش آنلاین اختصاصی (+۹۹۹,۰۰۰ تومان)

دسته: هوا فضا و آیروداینامیک, آکادمیک, مش مورفینگ (RBF Morph), مکانیک برچسب: adjoint, adjoint solver, aerodynamic, Aerodynamic force, airfoil, ANSYS Fluent, boundary displacement, CFD, CFD Analysis, CFD Project, CFD Simulation, deformation, design, Displacement, drag, drag force, drag to lift, drag to lift ratio, Fluent, Force, gradient-based, gradient-based optimizer, increase, lift, lift force, Lift to Drag Ratio, maximize, Mesh Morphing, Morph, morphing, numerical, objective, observable, operation, optimal, Optimal design, optimizer, radial basis function, ratio, RBF, RBF Morph, Region, sensitivity, shape, shape deformation, shape sensitivity, Simulation, Tutorial, zone to be modified, آموزش انسیس فلوئنت, آیرودینامیک, انسیس فلوئنت, ایرفویل, بهینه ساز مبتنی بر گرادیان, بهینه سازی, بهینه سازی با انسیس فلوئنت, بهینه سازی مبتنی بر گرادیان, حلگر الحاقی, درگ, دینامیک سیالات محاسباتی, روش مبتنی بر گرادیان, روش مش مورفینگ, شبیه سازی با انسیس فلوئنت, کارایی آیرودینامیکی, لیفت, لیفت به درگ, ماکزیمم سازی, مش مورفینگ, نقطه بهینه, هوافضا

توضیحات
نظرات (0)

توضیحات

شرح پروژه ماکزیمم سازی نسبت لیفت به درگ با حلگر الحاقی (RBF Morph)

در این پروژه به ماکزیمم سازی نسبت لیفت به درگ با حلگر الحاقی (Adjoint Solver) روی یک ایرفویل با استفاده از روش RBF Morph در نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.هدف ما بهینه‌سازی طراحی این مدل با استفاده از حلگر الحاقی و بهینه‌ساز مبتنی بر گرادیان بوده است.

بررسی عملکرد ایرفویل ها یکی از موضوعات پرطرفدار در علم آیرودینامیک برای مهندسان و طراحان است. طراحی بهینه در عملکرد آیرودینامیکی بسیار مهم است. دو نیروی مهم آیرودینامیکی عبارتند از درگ و لیفت. نیروی درگ در جهت جریان اعمال می شود و نیروی لیفت عمود بر جریان است. از آنجایی که نیروی درگ بر خلاف جهت حرکت ایرفویل است، شتاب آن را کاهش می دهد. از آنجایی که نیروی لیفت رو به بالا است، عامل مثبتی در غلبه بر نیروی وزنه است.

بنابراین کاهش نیروی درگ و افزایش نیروی لیفت باعث بهبود عملکرد ایرفویل می شود. در نتیجه، در این مشکل، هدف ما افزایش نسبت لیفت به درگ است. این شبیه سازی در سه مرحله انجام می شود. ابتدا شبیه سازی جریان معمولی را انجام می دهیم. در مرحله دوم حساسیت را با حل کننده الحاقی تحلیل می کنیم. در نهایت، طراحی مدل را برای دستیابی به عملکرد بهینه با بهینه ساز مبتنی بر گرادیان تغییر می دهیم.

حل کننده الحاقی مجموعه ای از داده ها را ارائه می دهد که در قالب تجزیه و تحلیل حساسیت بیان می شود. ما روی حساسیت شکل تمرکز می کنیم. این ابزار مشخص می کند که کدام ناحیه از هندسه بیشترین تأثیر را بر عملکرد سیستم دارد.

بنابراین باید یک پارامتر هدف را تعریف کنیم. این پارامتر خروجی قابل مشاهده نامیده می شود. اگر بخواهیم ترکیبی از مشاهدات را تعریف کنیم باید از یک Operation استفاده کنیم. در کار حاضر، نسبت لیفت به درگ را به عنوان یک عملیات تعریف کرده‌ایم. حل کننده الحاقی بر اساس نسبت لیفت به درگ اعمال شده به ایرفویل است. هر جا که حساسیت بیشتری نشان داده شود، یعنی جابجایی مرز یا تغییر شکل شکل طرح، تأثیر بیشتری بر نسبت لیفت به درگ دارد. ما از داده های تحلیل حساسیت در بهینه ساز مبتنی بر گرادیان استفاده می کنیم. در این ابزار نحوه تغییر عملیات را مشخص می کنیم. به عنوان مثال در این پروژه افزایش نسبت لیفت به درگ را در نظر می گیریم. این به معنای تغییر هندسه ایرفویل به حداکثر کردن نسبت است. این تغییرات باید منجر به طراحی بهینه شود.

هندسه پروژه را با استفاده از نرم افزار ANSYS Design Modeler مدلسازی کردیم. این مدل ناحیه محاسباتی اطراف یک ایرفویل است. سپس با نرم افزار Ansys Meshing مدل را مش بندی کردیم. مش مدل بدون ساختار است و تعداد سلول ها برابر با 207521 است.

روش های استفاده شده

سپس از داده های حساسیت برای حل بهینه ساز مبتنی بر گرادیان استفاده کردیم. قبل از حل بهینه ساز مبتنی بر گرادیان، تنظیماتی را در تب Design Tool انجام دادیم. در قسمتی از ناحیه که باید اصلاح شود، دیوار ایرفویل را برای تغییر شکل تعیین کردیم. سپس اطراف این ایرفویل یک منطقه مستطیلی ایجاد کردیم. ما این مستطیل را ناحیه ای از دامنه در نظر گرفتیم که قرار است هندسه و تغییرات مش رخ دهد. هنگامی که شکل تغییر شکل می‌دهد و مرزهای آن جابه‌جا می‌شود، مش اطراف این ناحیه تغییر می‌کند.

برای اعمال تغییرات مش از تکنیک Mesh Morphing استفاده کردیم. سه روش برای شکل دهی مش وجود دارد: چند جمله ای، درون یابی مستقیم و توابع پایه شعاعی (RBF). در این پروژه از RBF برای شکل دهی مش استفاده کردیم. برای تابع پایه شعاعی، تغییر شکل مش از نقاط کنترل درون یابی می شود. در قسمت Objective مقدار تغییرات عملیات را تعیین کردیم. به این ترتیب نسبت بالابر به درگ 0.05 درصد افزایش می یابد. ما Design Number را روی ده قرار می دهیم، بنابراین می توانیم کاهش 0.05٪ در نسبت را در ده مرحله مشاهده کنیم.

نتایج پروژه ماکزیمم سازی نسبت لیفت به درگ با حلگر الحاقی (RBF Morph)

همانطور که گفتیم شبیه سازی حاضر در سه مرحله متوالی انجام می شود. بنابراین ما نتایج را در سه مرحله بررسی کردیم. در شبیه سازی جریان معمولی، کانتورهای سرعت و فشار را به دست آوردیم. این خطوط توزیع سرعت و فشار را در داخل دامنه نشان داد. ما حساسیت را در حلگر الحاقی تحلیل کردیم. ما کانتور حساسیت شکل را در اطراف ایرفویل به دست آوردیم. بیشترین حساسیت در لبه انتهایی ایرفویل نشان داده شده است. این بدان معنی است که جابجایی مرز و تغییر شکل شکل در این مناطق بیشترین تأثیر را بر میزان نسبت لیفت به درگ دارد. بنابراین برای افزایش نسبت، باید روی لبه انتهایی ایرفویل تمرکز کنیم. در راه حل نهایی توسط بهینه ساز مبتنی بر گرادیان، هندسه دستخوش تغییر شکل می شود.

این جابجایی و تغییر شکل منجر به حداکثر شدن نسبت می شود. نسبت لیفت به درگ قبل از بهینه سازی برابر با 0.34677032 بود. پس از انجام مراحل دوم و سوم این نسبت به مقدار 2.0979013 رسید. بنابراین نتیجه می گیریم که نسبت لیفت به درگ 83 درصد افزایش یافته است. همچنین نمودار مکان نقاط مختلف را در دو حالت طراحی اولیه و بهینه نمایش دادیم. ما می توانیم تغییر شکل شکل و جابجایی مرز را ببینیم. حداکثر جابجایی مرزی برابر با 1.68049e-4 متر و میانگین جابجایی برابر با 1.90683e-5 متر است. در نهایت می توان گفت که به هدف خود رسیدیم و نسبت لیفت به درگ با روش بهینه سازی طراحی افزایش یافت.

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

Leave a customer review

ماکزیمم سازی نسبت لیفت به درگ با حلگر الحاقی (RBF Morph)، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

پیشنهادات ویژه

پیشنهادات ویژه

توضیحات

شرح پروژه ماکزیمم سازی نسبت لیفت به درگ با حلگر الحاقی (RBF Morph)

روش های استفاده شده

نتایج پروژه ماکزیمم سازی نسبت لیفت به درگ با حلگر الحاقی (RBF Morph)

دیدگاهها

محصولات مشابه

تولید صدا برروی ایرفویل، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

تاثیر اسلات و فلپ بر روی بال هواپیما، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

جریان تراکم پذیر در تونل باد، شبیه سازی با انسیس فلوئنت