بهینه سازی سینماتیکی موتور استرلینگ براساس افزایش کار خروجی و با درنظرگرفتن فضای اشغالی موتور

موتور استرلینگ به دلیل برخی مزایا از جمله سروصدای کم، احتراق خارجی بودن و توانایی استفاده از انرژی خورشیدی و دیگر انرژی های نوین، توجه پژوهشگران را در سال های اخیر به خود جلب نموده است. همچنین این موتورها در کاربردهایی با اختلاف دمای کم و یا زیاد قابل استفاده هستند. بدیهی است نوع سیلندرهای مورد استفاده، نحوه چیدمان آن ها و مکانیزم منتقل کننده حرکت می تواند بر روی عملکرد این موتور تاثیرگذار باشد. از سویی مهندسان و طراحان همواره به دنبال افزایش راندمان و کارایی در سیستم های مکانیکی هستند که در موتورها می تواند منجر به افزایش کار و یا توان خروجی موتور شود. در این مطالعه، در ابتدا به تحلیل ابعادی انواع مختلف موتور استرلینگ پرداخته می شود. سپس با تعریف پارامترهای هندسی موتور به عنوان متغیرهای طراحی، کار خروجی موتور با استفاده از روش های بهینه سازی بیشینه خواهد شد. همچنین، برای جلوگیری از افزایش ابعاد موتور و فضای اشغالی آن، از روابط قیدی در مساله استفاده خواهد شد. بهینه سازی سینماتیکی بر روی چهار نوع مختلف از موتور استرلینگ اعمال می شود. برای حل مساله از سه روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک، الگوریتم ازدحام ذرات و الگوریتم رقابت استعماری استفاده شده است. نتایج بهینه سازی سینماتیکی نشان می دهد کار خروجی موتور با ابعاد بهینه، حدودا 45/1 تا 59/4 برابر شده است.