تحلیل دینامیک غیرخطی موتور استرلینگ پیستون آزاد با استفاده از روش هوموتوپی و الگوریتم ژنتیک | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 5، دوره 58، شماره 3، 1405 اصل مقاله (1.28 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2026.26013.7991 | ||
| نویسندگان | ||
| شهریار زارع* 1؛ محمد حسین سنگدانی2؛ شهریار نیکنژاد1؛ مصطفی برزگر گردرودباری1 | ||
| 1پژوهشکده مکانیک، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران | ||
| 2دانشکده علوم و فنون، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| موتورهای استرلینگ پیستون آزاد به دلیل ساختار ساده، کاهش اصطکاک مکانیکی و قابلیت استفاده از منابع حرارتی مختلف، به عنوان یکی از گزینه‌های مناسب برای تبدیل انرژی حرارتی به انرژی مکانیکی و الکتریکی مورد توجه قرار گرفته‌اند. با این حال، رفتار دینامیکی این موتورها ذاتاً غیرخطی بوده و دستیابی به نوسانات پایدار و پیش‌بینی دقیق فرکانس آن‌ها از چالش‌های مهم در تحلیل و طراحی این سامانه‌ها محسوب می‌شود. در این پژوهش، به منظور تحلیل دینامیک غیرخطی موتور استرلینگ پیستون آزاد، از روش هوموتوپی برای استخراج پاسخ تحلیلی سیستم استفاده شده و به‌منظور تخمین پارامترهای طراحی، الگوریتم ژنتیک به کار گرفته شده است. بر این اساس، چارچوبی تحلیلی برای بررسی رفتار نوسانی سیستم و تعیین شرایط دستیابی به چرخه حدی پایدار ارائه شده است. نوآوری اصلی این مقاله ارائه یک رویکرد تحلیلی مبتنی بر روش هوموتوپی و الگوریتم ژنتیک است که امکان بررسی دینامیک غیرخطی موتور استرلینگ پیستون آزاد و استخراج یک رابطه پارامتریک برای محاسبه فرکانس غیرخطی سیستم را به طور هم‌زمان فراهم کرده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که روش پیشنهادی قادر است رفتار غیرخطی سیستم را با دقت مناسبی پیش‌بینی کرده و ابزار مؤثری برای تحلیل و طراحی موتورهای استرلینگ پیستون آزاد فراهم آورد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| انرژی تجدیدپذیر؛ موتورهای استرلینگ پیستون آزاد؛ روش هوموتوپی؛ الگوریتم ژنتیک | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 203 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 62 |
||