بهینه سازی و شبیه سازی گرین ستاره ای با استفاده از الگوریتم ژنتیک بر مبنای کدهای سرعت بالا

تمرکز این مقاله بر بهینه­سازی گرین سوخت جامد بر مبنای کدهای سرعت بالا است. یکی از راهکارهای طراحی موتور سوخت جامد با عملکرد بالا، طراحی گرین بهینه برای آن است، به طوریکه از طرفی بیشترین سطح سوزش فراهم شده و از طرف دیگر سایر الزامات مانند استحکام مکانیکی و ساخت­پذیری گرین نیز تامین گردد. یکی از متداول­ترین انواع گرین، شکل ستاره­ای است. برای بهینه­سازی موتور سوخت جامد با گرین ستاره­ای، یک مدل برای شبیه­سازی گرین مورد نیاز است تا در هر لحظه، سطح سوزش سوخت را ارائه دهد. یکی از رو­ش­های شبیه­سازی سطح سوزش سوخت، مدل­سازی آن در نرم­افزارهای CAD و استخراج سطح سوزش با استفاده از ابر نقاط است. این روش حجم محاسباتی بالایی داشته و بکارگیری آن در الگوریتم بهینه­سازی که خود یک روش عددی تکراری است، عملا زمانبراست. برای رفع این مشکل، در این مقاله از یک مدل پارامتریک هندسی برای محاسبه سطح سوزش و جریان داخلی صفر بعدی با در نظر گرفتن سوزش فرسایشی استفاده شده است. مشخصه بارز این مدل، سرعت بالای محاسبات آن است که در کوپل با الگوریتم­های بهینه­سازی کارآیی بالایی خواهد داشت. نتایج بدست آمده نشان می­دهد که این مدل هندسی پارامتریک، با وجود حجم محاسباتی بسیار پایین­تر نسبت به مدل ابر نقاط، از دقت بالایی نیز برخوردار است. نتایج روش بیان شده بسیار نزدیک به اهداف مشخص شده برای طراحی می­باشد به عنوان مثال برای یک مورد مشخص میزان درصد انحراف معیار ۰.۳۵۵ بدست آمده است، بنابراین با کمترین میزان خطا می­توان به گرین مورد نظر دست پیدا کرد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی موتور ، سوخت جامد ، گرین ستاره ای ، مدل پارامتریک ، انحراف معیار