فهرست مطالب نویسنده:
محمد صادق دالوند
-
محرک های پلاسمایی DBD، یکی از ابزارهای نوین کنترل فعال جریان هستند که در دهه ی گذشته توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده اند. عملکرد این محرک زمانی بهینه است که بیشترین سرعت ممکن را به ازای واحد توان مصرفی، القا کند. از آنجا که سرعت جریان القایی و همچنین توان مصرفی تابع متغیرهای گوناگونی هستند، یافتن ترکیبی که منجر به بهترین عملکرد محرک می شود، از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این پژوهش به منظور بهینهسازی عملکرد محرک های پلاسمایی DBD، ابتدا با استفاده از روش طراحی آزمایش رویکرد عاملی کامل، اثر متغیرهای الکتریکی (ولتاژ و فرکانس حامل) و متغیرهای هندسی (فاصله ی بین الکترودها، ضخامت دی الکتریک و پهنای الکترود پوشیده) بر سرعت جریان القایی و توان الکتریکی مصرفی در حالت تحریک پایا به طور جامع مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. در ادامه با استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه، یک مدل برای نسبت سرعت جریان القایی به توان مصرفی ارائه شده و اعتبار این مدل به صورت آماری و تجربی صحه گذاری شده است. نتایج حاکی از ضریب تشخیص بالای 95 درصد برای داده های آموزش و داده های آزمایش است. در پایان، مدل جایگزین ایجاد شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه شده و مقدار بهینه ی متغیرهای الکتریکی و هندسی تعیین شده است. برای سنجش اعتبار جواب بدست آمده، محرکی بر مبنای متغیرهای بهینه ساخته شده و نسبت سرعت به توان مصرفی آن برابر (m/s)/(kW/m) 29.71 اندازه گیری شده است. اختلاف حدود 3 درصدی این مقدار با مقدار پیشبینی شده توسط مدل، بیانگر دقت بالای مدل و درستی روش ارائه شده است.کلید واژگان: محرک پلاسمایی DBD, سرعت جریان القایی, توان الکتریکی مصرفی, شبکه ی عصبی مصنوعی, الگوریتم ژنتیکDielectric barrier discharge (DBD) plasma actuators are one of the new devices for active flow control, which has received substantial attention during the last decade. The performance of the actuator is optimum when it induces the highest velocity per unit of power consumption. Since the induced velocity and the power consumption of the actuator depend on many different variables, finding the optimal set, which results in the best performance, is of immense importance. In this paper, in order to optimize the performance of these actuators, at first, by using full factorial design of experiments the effect of electrical variables (including voltage and frequency) and geometrical variables (including the gap between electrodes, dielectric thickness, and covered electrode width) on induced flow velocity and power consumption in steady actuation is experimentally investigated. Then, by using the multi-layer perceptron neural network, a model is created for the ratio of induced velocity to power consumption. The model is validated both statistically and experimentally. The results indicate that the coefficient of determination for training and test data is higher than 95 percent. Finally, the surrogate model is optimized by genetic algorithm and the optimal value of electrical and geometrical variables is determined. In order to validate the result, an actuator is designed based on the optimal set of variables and its ratio of velocity to power is measured to be 29.71 (m/s)/(kW/m). The difference of 3 percent between the measured and the predicted value demonstrates high accuracy and correctness of the proposed model and method.Keywords: DBD Plasma Actuator, Induced Flow Velocity, Electric Power Consumption, Artificial Neural Network, Genetic Algorithm
-
یکی از روش های کارآمد کنترل فعال جریان که در دهه ی گذشته بسیار مورد توجه قرار گرفته است، استقاده از محرک های پلاسمایی dielectric barrier discharge (DBD) است. در این مقاله برای یافتن وضعیت بهینه عملکرد محرک های پلاسمایی، اثر تغییر متغیرهای هندسی (فاصله ی بین الکترودها، ضخامت دی الکتریک و پهنای الکترود پوشیده) و متغیرهای الکتریکی (ولتاژ و فرکانس) بر سرعت جریان القایی و توان مصرفی به طور جامع بررسی تجربی شده است. مقاله حاضر نخستین پژوهشی است که در آن به منظور شناسایی اثر متقابل بین متغیرها از اصول طراحی آزمایش ها استفاده شده است. طبق نتایج، مشاهده شد هر کدام از متغیرهای بالا اثر متفاوتی روی شروع تخلیه ی یکنواخت پلاسما، سرعت جریان القایی، توان مصرفی و شروع رگه ای شدن تخلیه ی پلاسما دارند و در رژیم رگه ای برخلاف رژیم یکنواخت، با افزایش توان مصرفی، سرعت جریان القایی کاهش می یابد. نتایج این پژوهش می تواند در انتخاب محرک بهینه که در آن نسبت سرعت جریان القایی به توان مصرفی بیشینه است و همچنین جلوگیری از ورود به رژیم رگه ای به کار رود.کلید واژگان: محرک پلاسمایی DBD, سرعت القایی, توان مصرفی, طراحی آزمایشDBD plasma actuators are one of the effective devices for active flow control, which has received substantial attention during the last decade. In this paper, to find the optimum performance of plasma actuators, the effect of geometrical variables (including the gap between electrodes, dielectric thickness, and covered electrode width) and electrical variables (including voltage and frequency) on induced flow velocity and power consumption, is experimentally investigated. This is the first investigation in which design of experiment (DOE) approach is used to find the interaction among variables. The results show that each of the mentioned variables has a different effect on the start of uniform plasma discharge, induced flow velocity, power consumption, and the start of the filamentary plasma discharge regime. Furthermore, the results show that unlike the uniform discharge regime, in filamentary discharge regime increasing power consumption results in decreased induced flow velocity. The results of this investigation can be used to select the optimum actuator in which the ratio of induced flow velocity to power consumption is maximum, and to prevent from entering the filamentary discharge regime.Keywords: DBD Plasma actuator, Induced velocity, Power consumption, Design of experiments
بدانید!
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.