航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
3期
674-686
,共13页
李彬%邓有奇%唐静%吕鸿鹰
李彬%鄧有奇%唐靜%呂鴻鷹
리빈%산유기%당정%려홍응
Navier-Stokes方程%非结构网格%气动外形优化%离散伴随%LU-SGS方法
Navier-Stokes方程%非結構網格%氣動外形優化%離散伴隨%LU-SGS方法
Navier-Stokes방정%비결구망격%기동외형우화%리산반수%LU-SGS방법
Navier-Stokes equation%unstructured grid%aerodynamic shape optimization%discrete adjoint%LU-SGS method
伴随优化方法在优化过程中不受设计变量个数的限制,有巨大的工程应用前景.基于非结构混合网格技术,采用雷诺平均Navier-Stokes方程、离散伴随优化方法以及自由形面变形(FFD)技术,建立了飞行器气动外形优化设计系统.离散伴随方程采用公式推导的方法直接获取,并运用LU-SGS迭代求解.通过与差分结果进行比较的方式,对通量的雅可比矩阵和目标函数敏感导数开展了确认,并对文中黏性通量项、限制器以及湍流黏性系数的近似处理方法做了分析对比,验证了近似处理方法的合理性和可行性.采用建立的优化系统,完成了ONERA M6机翼在跨声速条件下的减阻优化,并比较了有无容积约束下优化结果的差别.模拟验证结果表明,建立的飞行器气动外形优化设计系统具有较高的可靠性和有效性,可以用于三维飞行器外形的减阻优化.
伴隨優化方法在優化過程中不受設計變量箇數的限製,有巨大的工程應用前景.基于非結構混閤網格技術,採用雷諾平均Navier-Stokes方程、離散伴隨優化方法以及自由形麵變形(FFD)技術,建立瞭飛行器氣動外形優化設計繫統.離散伴隨方程採用公式推導的方法直接穫取,併運用LU-SGS迭代求解.通過與差分結果進行比較的方式,對通量的雅可比矩陣和目標函數敏感導數開展瞭確認,併對文中黏性通量項、限製器以及湍流黏性繫數的近似處理方法做瞭分析對比,驗證瞭近似處理方法的閤理性和可行性.採用建立的優化繫統,完成瞭ONERA M6機翼在跨聲速條件下的減阻優化,併比較瞭有無容積約束下優化結果的差彆.模擬驗證結果錶明,建立的飛行器氣動外形優化設計繫統具有較高的可靠性和有效性,可以用于三維飛行器外形的減阻優化.
반수우화방법재우화과정중불수설계변량개수적한제,유거대적공정응용전경.기우비결구혼합망격기술,채용뢰낙평균Navier-Stokes방정、리산반수우화방법이급자유형면변형(FFD)기술,건립료비행기기동외형우화설계계통.리산반수방정채용공식추도적방법직접획취,병운용LU-SGS질대구해.통과여차분결과진행비교적방식,대통량적아가비구진화목표함수민감도수개전료학인,병대문중점성통량항、한제기이급단류점성계수적근사처리방법주료분석대비,험증료근사처리방법적합이성화가행성.채용건립적우화계통,완성료ONERA M6궤익재과성속조건하적감조우화,병비교료유무용적약속하우화결과적차별.모의험증결과표명,건립적비행기기동외형우화설계계통구유교고적가고성화유효성,가이용우삼유비행기외형적감조우화.
