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《低雷諾數翼型的氣動外形優(yōu)化設計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第32卷第3期空氣動力學學報Vo1．32，No．32014年O6月ACTAAERoDYNAMICASINICAJun．，2O14文章編號：0258-1825(2014)03—0300—08低雷諾數翼型的氣動外形優(yōu)化設計陳學孔，郭正，易凡，王瑞波，劉光遠，李泓興(1．中國空氣動力研究與發(fā)展中心高速空氣動力研究所，綿陽621000；2．國防科學技術大學航天與材料工程學院，長沙410073)摘要：對翼型參數化方法Parsec和Hicks—Henne型函數系列方法，進行了低雷諾數翼型的參數化描述研究。分析了低雷諾數翼型氣動優(yōu)化目標設置特點，確定改進的Hicks—H
2、enne型函數作為翼型的參數化描述方法。從基于功率因子最大的角度出發(fā)，結合Kriging代理模型和遺傳算法的運用，進行了低雷諾數翼型的氣動外形正優(yōu)化設計。引入傳統高雷諾數翼型的多點優(yōu)化方法，進行兩組不同速度域、兩種不同加權系數下的多點優(yōu)化，優(yōu)化速度域最大范圍15m／s，并結合翼型的單點優(yōu)化進行研究。結果表明：多點優(yōu)化更適用于低雷諾數翼型的氣動優(yōu)化；如果某多點優(yōu)化翼型功率因子均值提高29．54、力矩系數方差降低27．79，有利于飛行航時和穩(wěn)定性提高；多點優(yōu)化具有較好的工程應用價值。關鍵詞：低雷諾數翼型；多點優(yōu)化；Parsec方法；Hicks—Henne型函數
3、中圖分類號：V211．3文獻標識碼：Adoi：i0．7638／kqdlxxb一2012．0134敏感，對氣動外形的依賴性也較強]。普通的翼型O引言氣動優(yōu)化目的一般是為了提高飛行器的氣動效率，高翼型的選型和設計是飛行器氣動設計中的一項雷諾數翼型的優(yōu)化目的在于獲取升阻比最優(yōu)翼型，而基礎性工作，翼型對飛行器的氣動性能具有根本性的低雷諾數翼型以提升功率因子為優(yōu)化目的更具實際影響?，F在的高性能飛行器已不再從翼型庫中選擇意義。適用翼型后直接使用，而是以該翼型作為基準翼型進目前，針對低雷諾數翼型的氣動外形優(yōu)化設計研行氣動優(yōu)化，獲得能滿足飛行器性能要求的專用翼究相比傳統翼
4、型還不是很豐富。國外]和國型]。基于數值計算的氣動正優(yōu)化是當前氣動外形內[均對低雷諾數翼型進行了氣動外形優(yōu)化研優(yōu)化設計領域的主要方法。究。左林玄[3等對低雷諾數翼型進行了功率因子和傳統的翼型氣動外形優(yōu)化研究主要針對雷諾數力矩系數的加權單目標單點優(yōu)化，李軍鵬等進行了為10量級的大型亞跨聲速飛行器翼型，對此有著較降低不確定性的穩(wěn)健優(yōu)化，張亞鋒等進行了以升阻為深厚的技術積累。然而，近十年來，雷諾數在10比為目標的單點優(yōu)化。翼型氣動外形優(yōu)化方法的環(huán)～10量級之間的低雷諾數翼型隨著微小型無人機節(jié)較多，作為優(yōu)化前提的翼型參數化方法就有Parsec的快速發(fā)展和高空低速太
5、陽能飛行器的研制而產生Method、Hicks-Henne型函數、B-splineCurves、Mesh了廣泛的應用需求，有必要對低雷諾數翼型進行專門points、CST等方法，其中Hicks-Henne型函數和Parsec研究。低雷諾數翼型與傳統的高雷諾數翼型存在差(ParametricSection)方法是國內外常用的參數化方異。低雷諾數翼型厚度小且變化緩慢，Goe系列、Sd法，前者是通用方法，后者多見于超臨界翼型和Eppler系列翼型多可作為低雷諾數翼型使用。低Rae2822的氣動優(yōu)化研究口’9qo]。在低雷諾數翼型參雷諾數條件下繞翼型的流動一般為層
6、流，邊界層內流數化研究中，張亞鋒使用Hicks—Henne型函數，左動動量難以克服逆壓梯度的影響，流動容易過早分林玄f引、王建軍[11]對Hicks—Henne型函數進行了改離，對氣動性能產生影響，且氣動性能對雷諾數變化進，李軍鵬[7使用Parsec方法對E186翼型進行了優(yōu)*收稿日期：2012—08—15；修訂日期：2012—12—07基金項目：國家自然科學基金(90916016)作者簡介：陳學孔(1986一)，男，碩士，助理工程師，主要從事實驗和計算空氣動力學研究．E—mail：chxkong@163．com引用格式：陳學孔，郭正，易凡，等．低雷諾數翼
7、型的氣動外形優(yōu)化設計[J]．空氣動力學學報，2014，32(3)：300—307．doi：10．7638／kqdlxxb一2012．0134．CHENXK，GUOZ，YIF，eta1．AerodynamicshapeoptimizationanddesignofairfoilswithlowReynoldsnumber[J]．ACTAAerodynamicaSinica，2014，32(3)：300307．3O6空氣動力學學報第32卷E41HEF，SONGWP．ImprovingtheaerodynamicperformanceofNanjingUnive
8、rsityofAeronauticsandAstronautics
