بهینه سازی ایرفویل نوسانی در جریان لزج با عدد رینولدز پایین با استفاده از روش الحاقی پیوسته بر روی شبکه نامنظم

کاربرد های متنوع و روز افزون وسایلی که در جریان با اعداد رینولدز پایین کار می کنند، باعث بوجود آمدن نیاز گسترده ای جهت بررسی دقیق آن ها شده است. بهینه سازی بخش مهمی از علوم محاسباتی است که موجب بهبود عملکرد و افزایش کارایی هندسه اولیه می شود. بیشتر مطالعات انجام گرفته در زمینه بهینه سازی آیرودینامیکی معطوف به جریان هایی با عدد رینولدز بالا می باشد، اما در وسایل آیرودینامیکی که ابعاد کوچکی دارند، مانند ریز پرنده ها، معمولا سرعت جریان پایین بوده و در نتیجه از نوسانات جریان که به دلیل جدایش ایجاد می شوند نمی توان صرف نظر کرد. دراین مقاله ایرفویل نوسانی با حرکت پیچش خالص در جریان مغشوش با عدد رینولدز پایین با استفاده از روش الحاقی پیوسته بهینه سازی شده است. نسبت نیروهای برا بر پسا به عنوان تابع هدف انتخاب شده و از تابع تغییر شکل آزاد برای گسسته سازی هندسه مورد نظر استفاده شده است. با توجه به اینکه بهینه سازی اجسام آیرودینامیکی به طور کلی شامل دو بخش حل معادلات جریان و سپس محاسبه گرادیان ها می باشد، جهت ارزیابی میزان دقت نتایج بدست آمده از فرایند بهینه سازی، در این مقاله، اعتبارسنجی برای هر دو بخش صورت پذیرفته است. نتایج حاکی از همگرایی بسیار خوب معادلات الحاقی است. همچنین با ایجاد محدودیت های مناسب در فرایند بهینه سازی شکل باز طراحی شده دارای بیشترین بازده بوده بدون اینکه قابلیت های اولیه آن دچار تغییر و دگرگونی شوند.

کلیدواژه ها:

Unsteady Adjoint Method ، Optimization ، Low Reynolds Numbers ، Turbulent Flow ، Unstructured grids ، روش الحاقی ناپایا ، بهینه سازی ، اعداد رینولدز پایین ، جریان مغشوش ، شبکه نامنظم