اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات38
تعداد شماره‌ها1,247
تعداد مقالات9,038
تعداد مشاهده مقاله7,997,619
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,782,514
نصر آزادانی, سید حسین, نیلی احمدآبادی, مهدی, نورصالحی, محمدحسین, قدک, فرهاد. (1398). طراحی معکوس کسکید پره کمپرسور محوری در جریان غیر لزج مادون صوت با استفاده از روش پوسته الاستیک ارتقاءیافته. پدافند الکترونیکی و سایبری, 8(2), 43-58.
سید حسین نصر آزادانی; مهدی نیلی احمدآبادی; محمدحسین نورصالحی; فرهاد قدک. "طراحی معکوس کسکید پره کمپرسور محوری در جریان غیر لزج مادون صوت با استفاده از روش پوسته الاستیک ارتقاءیافته". پدافند الکترونیکی و سایبری, 8, 2, 1398, 43-58.
نصر آزادانی, سید حسین, نیلی احمدآبادی, مهدی, نورصالحی, محمدحسین, قدک, فرهاد. (1398). 'طراحی معکوس کسکید پره کمپرسور محوری در جریان غیر لزج مادون صوت با استفاده از روش پوسته الاستیک ارتقاءیافته', پدافند الکترونیکی و سایبری, 8(2), pp. 43-58.
نصر آزادانی, سید حسین, نیلی احمدآبادی, مهدی, نورصالحی, محمدحسین, قدک, فرهاد. طراحی معکوس کسکید پره کمپرسور محوری در جریان غیر لزج مادون صوت با استفاده از روش پوسته الاستیک ارتقاءیافته. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1398; 8(2): 43-58.

طراحی معکوس کسکید پره کمپرسور محوری در جریان غیر لزج مادون صوت با استفاده از روش پوسته الاستیک ارتقاءیافته

مکانیک سیالات و آیرودینامیک
مقاله 4، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 24، اسفند 1398، صفحه 43-58    اصل مقاله (1.36 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
سید حسین نصر آزادانی1؛ مهدی نیلی احمدآبادی* 1؛ محمدحسین نورصالحی1؛ فرهاد قدک2
1گروه تبدیل انرژی، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
2دانشکده هوافضا، دانشگاه امام حسین
تاریخ دریافت: 02 اردیبهشت 1398،  تاریخ بازنگری: 17 آذر 1398،  تاریخ پذیرش: 03 تیر 1399 
چکیده
در مسائل طراحی معکوس، هدف محاسبه هندسه متناظر با توزیع فشار مطلوب در راستای دیواره‌ها می­باشد. یکی از جدیدترین روش­های طراحی معکوس روش پوسته الاستیک است که در آن دیواره ایرفویل به‌صورت یک تیر خمیده انعطاف‌پذیر مدل ­شد و اختلاف توزیع فشار هدف و توزیع فشار موجود در هر مرحله از محاسبات، عامل تغییر شکل دیواره­های ایرفویل بود. نسخه اول روش پوسته الاستیک در طراحی معکوس پره­ کمپرسور محوری با لبه تیز به­علت گرادیان­های شدید فشار در لبه ابتدائی پره دچار نوسان، ناپایداری و واگرائی می‌شود به‌طوری‌که قابل استفاده برای جریان کسکید پره با لبه تیز نیست. هدف از انجام این پژوهش، توسعه روش طراحی معکوس پوسته الاستیک برای کسکید کمپرسور محوری با پره لبه تیز است. مبنای اصلی این ارتقاء توجه به ویژگی منحنی خیز تیر بوده که در همه نقاط پیوسته و مشتق‌پذیر است. به عبارت دیگر برخلاف نسخه اول، در نسخه ارتقاءیافته بدون اعمال هیچ‌گونه فیلتراسیون هندسی جهت برطرف کردن شکستگی­های پروفیل‌های میانی، تماماً از خاصیت فیزیکی تیر تیموشنکو در تغییر شکل‌های بزرگ استفاده می‌شود. جهت افزایش میزان جابه‌جایی تیر در هر مرحله تغییر شکل، از یک رابطه بهینه بین مشخصات تیر شامل مدول الاستیسیته، ضخامت و عرض تیر استفاده می‌شود. در نهایت، اعتبارسنجی نسخه ارتقا یافته در چند مورد برای رژیم مادون صوت غیر لزج انجام شده است. نتایج بیانگر توانائی، انعطاف‌پذیری و نرخ هم‌گرائی بالای روش ارتقا یافته در طراحی پره‌های کمپرسور محوری است.
کلیدواژه‌ها
طراحی معکوس؛ ارتقاء الگوریتم پوسته الاستیک؛ گرادیان شدید فشار؛ کسکید کمپرسور محوری؛ پره لبه تیز؛ جریان غیرلزج مادون صوت
عنوان مقاله [English]
Inverse Design of Axial Compressor Cascade Blades in Inviscid Subsonic Flow Using Upgraded Elastic Surface Method
نویسندگان [English]
Seyed Hossein Nasrazadani1؛ Mahdi Nili-Ahmadabadi1؛ Mohammad Hossein Noorsalehi1؛ Farhad Ghadak2
1Department of Mechanical Engineering, Isfahan University of Technology
2Department of Aerospace Engineering, Imam Hossein University
چکیده [English]
The aim of inverse design problems is achieving a geometry corresponding to the wall target pressure distribution. One of the newest inverse design methods, was Elastic Surface Algorithm (ESA) in which the airfoil wall was modeled as a flexible curved beam and the difference between target and current pressure distributions in each iteration was the deformation factor of the airfoil wall. The first version of ESA used for the inverse design of sharp leading edge blade of axial flow compressors, is subject to oscillation, instability and divergence due to high pressure gradients on the blade leading edge. Therefore, it cannot be used for a sharp leading edge blade. The purpose of this research is to develop ESA for axial-flow compressor cascade with sharp leading edge blades. The main basis of this Improvement is paying attention to the deflection curve of the beam, which is continuous and differentiable in all points. The physical property of Timoshenko’s beam in large deformations is used in the upgraded version without applying any geometric filtration to eliminate the fractures of the intermediate profiles. In order to increase the displacement of the beam at each iteration, an optimal relationship between the beam characteristics including the elasticity modulus, the thickness and width of the beam is used. Finally, the upgraded version has been validated in a few cases for subsonic inviscid flow regime. The results indicate the robustness, flexibility and high convergence rate of the upgraded ESA in the design of axial-flow compressor blades.
کلیدواژه‌ها [English]
Inverse design, Improvement of Elastic Surface Algorithm, High Pressure Gradient, Axial-Flow Compressor Cascade, Sharp Leading Edge Blade, Subsonic Inviscid Flow
مراجع
  1. Jahangirian, A. and Shahrokhi, A. “Inverse Design of Transonic Airfoils Using Genetic Algorithm and a New Parametric Shape Method”, Inverse Probl. Sci. En., Vol. 17, no. 5, pp. 681-699, 2009.##
  2. Dulikravich, G. and Baker, D. “Aerodynamic Shape Inverse Design Using a Fourier Series Method”, 37th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 1999.##
  3. Nili Ahmadabadi, M., Durali, M., Hajilouei Benisi, A., and Ghadak, F. “Duct Design In Subsonic And Supersonic Flow Regimes With And Without Normal Shock Waves Using Flexible String Algorithm”, International Journal of Science & Technology, (Transaction B: Mechanical Engineering), Vol. 17, no. 3  pp. 179-193, 2010.##
  4. Madadi, A. “3D-dimensional Ball-spine Algorithm for Determining the Profile of an Axial Flow Compressor with Specified Pressure Distribution”, PHD Thesis, Mechanical Engineering, Amir Kabir University of Technology, 2014 (in persian).##
  5. Nili-Ahmadabadi, M., Hajilouy-Benisi, A., Ghadak, F., and Durali, M. “A Novel 2D Incompressible Viscous Inverse Design Method for Internal Flows Using Flexible String Algorithm”, J. Fluid. Eng., Vol. 132, no. 3, pp. 031401, 2010.##
  6. Nili-Ahmadabadi, M., Durali, M., Hajilouy-Benisi, A., and Ghadak, F. “Inverse Design of 2-D Subsonic Ducts Using Flexible String Algorithm”, Inverse Probl. Sci. En., Vol. 17, no. 8, pp. 1037-1057, 2009.##
  7. Ghadak, F., Nili, M., Dourali, M., and Hajilouy-Benisi, A. “A New Method in Inverse Design, Based on Ball-Spine for Axisymmetric Ducts with Application in Gas Turbines”, Fluid Mechanics And Aerodynamics, Vol. 7, no, 4. pp. 65-75, 2012 (in persian).##
  8. Nili Ahmadabadi, M., Ghadak, F., and Mohammadi, M. “Subsonic and Transonic Airfoil Inverse Design Via Ball-Spine Algorithm”, Computers & Fluids, Vol. 84, pp. 87-96, 2013.##
  9. Madadi, A., Kermani, M. J., and Nili-Ahmadabadi, M. “Aerodynamic Design of S-Shaped Diffusers Using Ball–Spine Inverse Design Method”, J. Eng. Gas Turb. Power, Vol. 136, no. 12, pp. 122606-122606-8, 2014.##
  10. Madadi, A., Kermani, M. J., and Ahmadabadi, M. N. “Applying the Ball-spine Algorithm to the Design of Blunt Leading Edge Airfoils for Axial Flow Compressors”, J. Mech. Sci. Technol., Vol. 28, no. 11, pp. 4517-4526, 2014.##
  11. Madadi, A., Kermani, M. J., and Nili-Ahmadabadi, M. “Application of the Ball-Spine Algorithm to Design Axial-Flow Compressor Blade”, Scientia Iranica, Vol. 21, no. 6, pp. 1981-1992, 2014.##
  12. P. Mayeli, M. Nili-Ahmadabadi, H., and Besharati-Foumani, “Inverse Shape Design for Heat Conduction Problems Via the Ball Spine Algorithm”, Numer. Heat. Tr. A-Appl, Part B: Fundamentals, Vol. 69, no. 3, pp. 249-269, 2016.##
  13. Hesami, H. and Mayeli, P. “Development of the Ball-spine Algorithm for the Shape Optimization of Ducts Containing Nanofluid”, Numer. Heat. Tr., Part A: Applications, Vol. 70, pp. 1371-1389, 2016.##
  14. Safari, M., Nili-Ahmadabadi, M., Ghaei, A., and Shirani, E. “Inverse Design in Subsonic and Transonic External Flow Regimes Using Elastic Surface Algorithm”, Computers & Fluids, Vol. 102, pp. 41-51, 2014.##
  15. Felippa, C. “Nonlinear Finite Element Methods”, (ASEN 6107) DAES, University of Colorado at Boulder, 2012.##

 

 

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 433
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 296