شبیهسازی یک قطار تندرو در برابر جریان هوای آشفته با استفاده از روشهای دینامیک سیالات محاسباتی و الگوریتم شبکه عصبی پیشروی چندلایه | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 19، شماره 67، زمستان 1400، صفحه 119-134 اصل مقاله (2.25 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله مکانیک | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2021.21957.2004 | ||
| نویسندگان | ||
| علیرضا حاجی پور1؛ آرش میرعبد اله لواسانی* 2؛ محمد افتخاری یزدی3 | ||
| 1دانشجوی دکتری-گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| 2عضو هیئت علمی گروه مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی | ||
| 3استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مطالعه، عملکرد آیرودینامیک یک قـطار تندرو در برابر یک جریان هوای آشفته بهصورت عددی از دو منظر تحلیل شده است. نخست با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی تحلیل مؤلفههای جریان و آیرودینامیک سیال انجام شده است و سپس با بهکارگیری الگوریتم شبکه عصبی پیشروی چندلایه، یک پیشبینی و مقایسه با مقادیر بهدستآمده از نتایج دینامیک سیالات محاسباتی ارائه شده است. بدینمنظور، با استفاده از روش میانگیری رینولدز معادلات ناویر-استوکس و روش آشفتگی 𝑘-𝜔 (SST)، یک جریان هوای غیرقابلتراکم و آشفته اطراف یک نمونه قطار تندروی عمومی با بهکارگیری نرمافزار OpenFOAM شبیهسازی شده است. در این پژوهش، برخی از مهمترین و کلیدیترین مؤلفههای جریان و آیرودینامیک اعم از سرعت، فشار، خطوط جریان، ساختار جریان، ضرایب فشار و نیروهای پسا ، برآ و جانبی برای تغییرات زوایای حمله مختلف و تغییرات سرعت جریان هوا بررسی و مقایسه شده است. در ادامه، الگوریتم شبکه عصبی پیشروی چندلایه که توسط دادههای مختلف اصلاح شده است، برای پیشبینی مقادیر خروجی مسئله بهکارگیری شده است. بر این اساس، نیروهای آیرودینامیک پسا، برآ و جانبی برای زوایای حمله و سرعتهای مختلف توسط این روش الگوریتمی بهدست آمده و با نتایج حاصل از شبیهسازی عددی دینامیک سیالات محاسباتی مقایسه شده است. مقایسه انجامشده نشاندهنده تناسب خوب میان دادههای آیرودینامیک و شبکه عصبی بهکارگرفته شده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| دینامیک سیالات محاسباتی؛ آیرودینامیک؛ قطار تندرو؛ روشهای آشفتگی؛ الگوریتم شبکه عصبی؛ OpenFOAM | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,763 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 588 |
||
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 725 |
| تعداد مقالات | 10,472 |
| تعداد مشاهده مقاله | 73,432,547 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 64,811,888 |