بهینه سازی ردیف پره ی روتور و استاتور توربین جریان محوری با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در این پژوهش روشی خودکار برای بهینه سازی ردیف پره ی استاتور و روتور توربین جریان محوری معرفی می شود. در این روش الگوریتم ژنتیک، مولد هندسه، ایجادکننده ی شبکه ی محاسباتی و حل کننده ی میدان جریان به هم مربوط شده اند. تابع هدف در نظر گرفته شده عبارت است از تلفات فشار کل جریان در عبور از ردیف پره ی استاتور و روتور توربین، و نیز با استفاده از تغییر توزیع ضخامت ردیف پره های موجود، تعداد محدودی پارامتر طراحی منظور و وارد الگوریتم بهینه سازی می شود. با استفاده از قابلیت های نرم افزار تحلیل میدان جریان، شبکه ی ساختاریافته به صورت سه بعدی ایجاد و با تعریف شرایط مرزی مناسب، میدان جریان تراکم پذیر در ردیف پره تحلیل می شود. از معادلات ناویر استوکس تراکم پذیر برای تحلیل میدان جریان، و برای مدل سازی آشفتگی از مدل k-e(R N G) استفاده می شود. از نتایج آزمون ردیف پره ی استاتور اولیه برای صحت سنجی نتایج حاصل از شبیه سازی استفاده می شود. بیشترین اختلاف نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج آزمون ردیف پره ی استاتور برابر ۱٫۱۴ درصد است. مقدار کاهش در تلفات فشار کل، برای ردیف پره ی روتور ۱٫۵ درصد و برای ردیف پره ی استاتور ۳٫۰ درصد در زاویه ی برخورد مورد نظر است، در حالی که مساحت استاتور بهبود یافته نسبت به پره ی اولیه ۱٫۳ درصد افزایش یافته است. این مقدار برای ردیف پره ی روتور بهبودیافته برابر۲٫۰ درصد است.