این پروژه با استفاده از نرم افزار فرترن ( FORTRAN ) انجام شده است. ایرفویل مقطعی است دو‌بعدی که در هندسه‌هایی نظیر بال هواپیما، پره های هلیکوپتر و پره‌های توربین‌ بادی یا گازی استفاده می‌گردد. برای یک هلیکوپتر و یا یک توربین بادی مشخص، شکل ایرفویل‌های استفاده شده در پره آنها بیشترین نقش را در عملکرد و بازده آیرودینامیکی آن ها ایفا می‌کند. بنابراین طراحی بهینه هندسه ایرفویل جهت ایجاد عملکردی با راندمان بالاتر اجتناب‌ناپذیر است. برای رسیدن به یک هندسه مناسب برای ایرفویل نیازمند اجرای یک فرآیند بهینه سازی هستیم. یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در مقوله طراحی و بهینه‌سازی شکل ایرفویل و به تبع آن شکل پره اجسام هوافضایی، آن است که بتوان شکل ایرفویل را با استفاده از مناسب‌ترین پارامترها و تابع های صریح یا غیر صریح توصیف کرد. در این پروژه یک روش پارامتری‌سازی ایده‌آل باید بتواند، هم سطح انعطاف پذیری بالایی داشته باشد و هم در عین حال تا حد ممکن تعداد متغیرهای طراحی را کاهش دهد و به علاوه از لحاظ فیزیکی نیز متغیرهای معنادار و قابل درکی داشته باشد. بنابراین یک شیوه جدید که روش انتفال تابع کلاس/ تابع شکل نامیده می‌شود مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین از روش الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات به عنوان الگوریتم بهینه سازی استفاده شده است که یکی از کاراترین روش‌ها و مناسبترین آنها برای بهینه سازی ایرفویل است. به علاوه از یک حلگر که به روش دینامیک سیالات محاسباتی با در نظر گرفتن جریان غیرلزج کار می‌کند برای محاسبه تابع هدف که همان ضرایب آیرودینامیکی ایرفویل هستند استفاده شده است. این فرآیند بهینه‌سازی برای چندین ایرفویل پرکاربرد در توربین‌های بادی و پره هلیکوپترها در شرایط متناسب با آنها صورت گرفته و نتایج هندسه بهینه شده و اولیه با هم مقایسه شده‌اند. در این قسمت علاوه بر پارامتریزه کردن شکل ایرفویل، موقعیت و فرکانس پلاسما نیز جزو پارامترها قرار می‌گیرند تا با ثابت ماندن شکل ایرفویل و صرفا تغییر موقعیت پلاسما و فرکانس آن بتوان بهینه‌سازی را انجام داد.

آنچه در این کد خواهید آموخت:

1- محاسبه ضرایب بِرن اشتاین تابع شکل و پیاده سازی روش CST با استفاده از نرم افزار فرترن ( FORTRAN )

2- پیاده‌سازی الگوریتم بهینه سازی PSO 

3- نحوه پیاده‌سازی یک حلقه تکرار بهینه سازی و محاسبه مقادیر بهینه محلی و کلی 

4- نحوه تغییر شبکه‌بندی در حین اجرای حلقه بهینه‌سازی 

نکات و الزامات:

1- این  برنامه در همه نسخه‌های کامپایلرهای فرترن ( FORTRAN ) قابل اجرا است

2- خروجی‌ها در همه نسخه‌های Tecplot قابل مشاهده است

3- آشنایی اولیه با مفاهیم مربوط به هندسه ایرفویل و تعاریف مربوط به آن و همچنین آشنایی با روشهای پارامتری‌سازی هندسه ایرفویل

4- آشنایی اولیه با الگوریتم‌های بهینه‌سازی و روش PSO

5- آشنایی با روش‌های CFD حل جریان حول ایرفویل

6- آشنایی با شبکه‌بندی و چگونگی ورود شبکه‌بندی و نحوه تغییر آن در حین حلقه بهینه‌ سازی 

7- آشنایی با زبان برنامه‌نویسی Fortran