بهینه سازی سازه دیسک روتور موتور توربینی با استفاده از الگوریتم رقابتی ترتیبی

امروزه توربین ها به طور گسترده در تولید نیروی الکتریکی، محرک های کمپرسور خطوط گاز، موتورهای هوایی، نیروی پیشران ناوهای نیروی دریای، کشتی های باری ناوچه های تندرو، ترن ها، اتومبیل ها، کامیون ها و تانک های نظامی کاربرد دارند. از میان کاربردهای دیسک دوار می توان به دیسک های توربین و کمپرسورهای توربین های گازی اشاره کرد. دیسک توربین در گرادیان های دمایی بالا و سرعت های زاوبه ای زیاد کار می کند. سرعت زاویه ای بالا باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز بزرگ در دیسک می شود و همزمان با آن، دمای بسیار زیاده منجر به کاهش مقاومت ماده سازنده دیسک و این باعث افزایش تغییر شکل در دیسک می شود. قابل ذکر است که طراحی بهینه سازه روتور به ویژه پره ها، دیسک ها و شفت ها نقش حیاتی در عملکرد موتور دارد زیرا نزدیک به ۳۰درصد وزن کل موتور را تشکیل می دهند. کاهش وزن روتور نه تنها نسبت ترا ست به وزن کل را افزایش می دهد بلکه در وزن و عملکرد سایر سازه ها نظیر قاب های نگهدارنده جلو و عقب و یاتاقان ها و کاهش مصرف سوخت، هزینه های ساخت و نگهداری نیز موثر است. در این تحقیق به بهینه سازی وزن دیسک توربین گازی پرداخته می شود. که سبب افزایش بازده می گردد. هدف این تحقیق بهینه سازی وزن دیسک موتور توربوجت است. ابتدا تابع هزینه جرم دیسک به همراه تابع فید مورد نیاز معرفی و فرمول بندی شده و سپس از الگوریتم رقابتی ترتیبی برای بهینه سازی استفاده می گردد. که بدین منظور از برنامه نوبسی پایتون و حلگر آباکوس استفاده می شود. نتایج حاکی از درستی روش به کارگرفته شده در بهینه سازی می باشند.

کلیدواژه ها:

توربین گازی ، دیسک دوار ، بهینه سازی ، الگوریتم رقابتی ترتیبی