टरबाइन ब्लेड डिज़ाइन का अनुकूलन

पारंपरिक टरबाइन ब्लेड डिजाइन में, आमतौर पर निम्नलिखित प्रक्रिया का पालन किया जाता है: समग्र प्रदर्शन विभाग पहले प्रदर्शन संकेतक निर्धारित करता है जिसे ब्लेड को प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, और फिर संरचनात्मक डिजाइन विभाग ब्लेड को डिजाइन करता है। वायुगतिकीय प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने वाले ब्लेड को डिजाइन करने के बाद, इसे शक्ति कंपन जीवन गणना के लिए शक्ति गणना विभाग को सौंप दिया जाता है। यदि यह योग्य है, तो ब्लेड का डिज़ाइन समाप्त हो जाएगा। यदि यह योग्य नहीं है, तो डिज़ाइन विभाग इसे फिर से डिज़ाइन करेगा, और फिर शक्ति विभाग इसकी गणना करेगा, यह चक्र, जब तक आवश्यकताएं पूरी नहीं हो जाती, न केवल इस डिज़ाइन का एक लंबा चक्र होता है, बल्कि इष्टतम को ढूंढना भी मुश्किल होता है ब्लेड का डिज़ाइन आकार, जो आधुनिक विमानन इंजन विकास की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है।
यह लेख [2] एकल चरण ठोस टरबाइन ब्लेड के डिजाइन के लिए बहु-विषयक डिजाइन अनुकूलन (एमडीओ) के उपयोग का प्रस्ताव करता है। एमडीओ एक उभरता हुआ अंतःविषय विज्ञान है और एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास का एक उत्पाद है। एमडीओ को एक नए शोध क्षेत्र के रूप में खोले हुए हाल ही में 20 साल हो गए हैं। 1990 के दशक में, एमडीओ के क्षेत्र में सक्रिय अन्वेषण और अनुसंधान अंतरराष्ट्रीय स्तर पर, विशेष रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका में किया गया था, और हर साल इस क्षेत्र से संबंधित बड़ी संख्या में शोध पत्र प्रकाशित होते हैं; वर्तमान में, एमडीओ अंतरराष्ट्रीय स्तर पर विमान डिजाइन विधियों के अनुसंधान में नवीनतम और सबसे सक्रिय क्षेत्रों में से एक है, लेकिन विमानन इंजन के क्षेत्र में बहुत कम अनुसंधान और अनुप्रयोग है। विमानन इंजन टरबाइन ब्लेड के लिए, कठोर कामकाजी माहौल के कारण, वे न केवल उच्च गति रोटेशन के केन्द्रापसारक बल को सहन करते हैं, बल्कि वायु प्रवाह प्रवाह क्षेत्र और तापमान क्षेत्र की ताकतों को भी सहन करते हैं। इसलिए, उनके विश्लेषण में वायुगतिकी, गर्मी हस्तांतरण, संरचना, शक्ति और कंपन जैसे कई विषयों को शामिल किया जाएगा, यह एक विशिष्ट बहु-विषयक डिजाइन समस्या है, और डिजाइन के लिए बहु-विषयक डिजाइन अनुकूलन विधियों का उपयोग करना आवश्यक है। बहु-विषयक डिज़ाइन अनुकूलन विधि एक साथ विभिन्न विषयों के प्रभाव पर विचार कर सकती है, और कम समय में सैकड़ों या हजारों डिज़ाइन समाधानों का विश्लेषण और तुलना करने के लिए आधुनिक कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का उपयोग कर सकती है, अधिकांश गैर-इष्टतम समाधानों को पहले से समाप्त कर सकती है, और समग्र इष्टतम समाधान तक पहुंच सकती है। कई विषयों को चरण दर चरण लागू किया जाता है, जिससे डिजाइन की गुणवत्ता में प्रभावी ढंग से सुधार होता है और डिजाइन की प्रगति में काफी तेजी आती है।