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《低雷諾數(shù)翼型的氣動(dòng)外形優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第32卷第3期空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)Vo1．32，No．32014年O6月ACTAAERoDYNAMICASINICAJun．，2O14文章編號(hào)：0258-1825(2014)03—0300—08低雷諾數(shù)翼型的氣動(dòng)外形優(yōu)化設(shè)計(jì)陳學(xué)孔，郭正，易凡，王瑞波，劉光遠(yuǎn)，李泓興(1．中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心高速空氣動(dòng)力研究所，綿陽(yáng)621000；2．國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)航天與材料工程學(xué)院，長(zhǎng)沙410073)摘要：對(duì)翼型參數(shù)化方法Parsec和Hicks—Henne型函數(shù)系列方法，進(jìn)行了低雷諾數(shù)翼型的參數(shù)化描述研究。分析了低雷諾數(shù)翼型氣動(dòng)優(yōu)化目標(biāo)設(shè)置特點(diǎn)，確定改進(jìn)的Hicks—H
2、enne型函數(shù)作為翼型的參數(shù)化描述方法。從基于功率因子最大的角度出發(fā)，結(jié)合Kriging代理模型和遺傳算法的運(yùn)用，進(jìn)行了低雷諾數(shù)翼型的氣動(dòng)外形正優(yōu)化設(shè)計(jì)。引入傳統(tǒng)高雷諾數(shù)翼型的多點(diǎn)優(yōu)化方法，進(jìn)行兩組不同速度域、兩種不同加權(quán)系數(shù)下的多點(diǎn)優(yōu)化，優(yōu)化速度域最大范圍15m／s，并結(jié)合翼型的單點(diǎn)優(yōu)化進(jìn)行研究。結(jié)果表明：多點(diǎn)優(yōu)化更適用于低雷諾數(shù)翼型的氣動(dòng)優(yōu)化；如果某多點(diǎn)優(yōu)化翼型功率因子均值提高29．54、力矩系數(shù)方差降低27．79，有利于飛行航時(shí)和穩(wěn)定性提高；多點(diǎn)優(yōu)化具有較好的工程應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：低雷諾數(shù)翼型；多點(diǎn)優(yōu)化；Parsec方法；Hicks—Henne型函數(shù)
3、中圖分類(lèi)號(hào)：V211．3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：i0．7638／kqdlxxb一2012．0134敏感，對(duì)氣動(dòng)外形的依賴(lài)性也較強(qiáng)]。普通的翼型O引言氣動(dòng)優(yōu)化目的一般是為了提高飛行器的氣動(dòng)效率，高翼型的選型和設(shè)計(jì)是飛行器氣動(dòng)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)雷諾數(shù)翼型的優(yōu)化目的在于獲取升阻比最優(yōu)翼型，而基礎(chǔ)性工作，翼型對(duì)飛行器的氣動(dòng)性能具有根本性的低雷諾數(shù)翼型以提升功率因子為優(yōu)化目的更具實(shí)際影響?，F(xiàn)在的高性能飛行器已不再?gòu)囊硇蛶?kù)中選擇意義。適用翼型后直接使用，而是以該翼型作為基準(zhǔn)翼型進(jìn)目前，針對(duì)低雷諾數(shù)翼型的氣動(dòng)外形優(yōu)化設(shè)計(jì)研行氣動(dòng)優(yōu)化，獲得能滿足飛行器性能要求的專(zhuān)用翼究相比傳統(tǒng)翼
4、型還不是很豐富。國(guó)外]和國(guó)型]?；跀?shù)值計(jì)算的氣動(dòng)正優(yōu)化是當(dāng)前氣動(dòng)外形內(nèi)[均對(duì)低雷諾數(shù)翼型進(jìn)行了氣動(dòng)外形優(yōu)化研優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域的主要方法。究。左林玄[3等對(duì)低雷諾數(shù)翼型進(jìn)行了功率因子和傳統(tǒng)的翼型氣動(dòng)外形優(yōu)化研究主要針對(duì)雷諾數(shù)力矩系數(shù)的加權(quán)單目標(biāo)單點(diǎn)優(yōu)化，李軍鵬等進(jìn)行了為10量級(jí)的大型亞跨聲速飛行器翼型，對(duì)此有著較降低不確定性的穩(wěn)健優(yōu)化，張亞鋒等進(jìn)行了以升阻為深厚的技術(shù)積累。然而，近十年來(lái)，雷諾數(shù)在10比為目標(biāo)的單點(diǎn)優(yōu)化。翼型氣動(dòng)外形優(yōu)化方法的環(huán)～10量級(jí)之間的低雷諾數(shù)翼型隨著微小型無(wú)人機(jī)節(jié)較多，作為優(yōu)化前提的翼型參數(shù)化方法就有Parsec的快速發(fā)展和高空低速太
5、陽(yáng)能飛行器的研制而產(chǎn)生Method、Hicks-Henne型函數(shù)、B-splineCurves、Mesh了廣泛的應(yīng)用需求，有必要對(duì)低雷諾數(shù)翼型進(jìn)行專(zhuān)門(mén)points、CST等方法，其中Hicks-Henne型函數(shù)和Parsec研究。低雷諾數(shù)翼型與傳統(tǒng)的高雷諾數(shù)翼型存在差(ParametricSection)方法是國(guó)內(nèi)外常用的參數(shù)化方異。低雷諾數(shù)翼型厚度小且變化緩慢，Goe系列、Sd法，前者是通用方法，后者多見(jiàn)于超臨界翼型和Eppler系列翼型多可作為低雷諾數(shù)翼型使用。低Rae2822的氣動(dòng)優(yōu)化研究口’9qo]。在低雷諾數(shù)翼型參雷諾數(shù)條件下繞翼型的流動(dòng)一般為層
6、流，邊界層內(nèi)流數(shù)化研究中，張亞鋒使用Hicks—Henne型函數(shù)，左動(dòng)動(dòng)量難以克服逆壓梯度的影響，流動(dòng)容易過(guò)早分林玄f引、王建軍[11]對(duì)Hicks—Henne型函數(shù)進(jìn)行了改離，對(duì)氣動(dòng)性能產(chǎn)生影響，且氣動(dòng)性能對(duì)雷諾數(shù)變化進(jìn)，李軍鵬[7使用Parsec方法對(duì)E186翼型進(jìn)行了優(yōu)*收稿日期：2012—08—15；修訂日期：2012—12—07基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(90916016)作者簡(jiǎn)介：陳學(xué)孔(1986一)，男，碩士，助理工程師，主要從事實(shí)驗(yàn)和計(jì)算空氣動(dòng)力學(xué)研究．E—mail：chxkong@163．com引用格式：陳學(xué)孔，郭正，易凡，等．低雷諾數(shù)翼
7、型的氣動(dòng)外形優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]．空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)，2014，32(3)：300—307．doi：10．7638／kqdlxxb一2012．0134．CHENXK，GUOZ，YIF，eta1．AerodynamicshapeoptimizationanddesignofairfoilswithlowReynoldsnumber[J]．ACTAAerodynamicaSinica，2014，32(3)：300307．3O6空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)第32卷E41HEF，SONGWP．ImprovingtheaerodynamicperformanceofNanjingUnive
8、rsityofAeronauticsandAstronautics
