空气动力学学报
空氣動力學學報
공기동역학학보
ACTA AERODYNAMICA SINICA
2014年
4期
518-526
,共9页
刘俊%宋文萍%韩忠华%许建华%樊艳红
劉俊%宋文萍%韓忠華%許建華%樊豔紅
류준%송문평%한충화%허건화%번염홍
Kriging模型%气动优化设计%翼型反设计%多目标反设计%Navier-Stockes方程
Kriging模型%氣動優化設計%翼型反設計%多目標反設計%Navier-Stockes方程
Kriging모형%기동우화설계%익형반설계%다목표반설계%Navier-Stockes방정
Kriging model%aerodynamic optimization%airfoil inverse design%multi-objective inverse de-sign%Navier-Stockes equation
目前,基于 Kriging 代理模型的优化方法在气动优化设计中得到了广泛的应用,然而却并未能应用于气动反设计中。本文将翼型气动反设计问题转化为优化问题,利用基于 Kriging 模型的优化方法进行了翼型的单目标、多目标反设计,验证了 Kriging 模型在翼型单目标、多目标反设计中的适应性,并研究了模型加点准则对设计结果的影响;此外,将本文方法与多项式响应面模型优化方法、基于 Adjoint 的优化方法进行了比较,结果表明,该方法明显优于基于多项式响应面的优化方法,且与 Adjoint 方法相比,设计效率相当且具有更好的通用性。最后将本文方法应用于接近工程实际的在已有翼型基础上修改压力分布进行反设计,验证了本文方法的可行性。
目前,基于 Kriging 代理模型的優化方法在氣動優化設計中得到瞭廣汎的應用,然而卻併未能應用于氣動反設計中。本文將翼型氣動反設計問題轉化為優化問題,利用基于 Kriging 模型的優化方法進行瞭翼型的單目標、多目標反設計,驗證瞭 Kriging 模型在翼型單目標、多目標反設計中的適應性,併研究瞭模型加點準則對設計結果的影響;此外,將本文方法與多項式響應麵模型優化方法、基于 Adjoint 的優化方法進行瞭比較,結果錶明,該方法明顯優于基于多項式響應麵的優化方法,且與 Adjoint 方法相比,設計效率相噹且具有更好的通用性。最後將本文方法應用于接近工程實際的在已有翼型基礎上脩改壓力分佈進行反設計,驗證瞭本文方法的可行性。
목전,기우 Kriging 대리모형적우화방법재기동우화설계중득도료엄범적응용,연이각병미능응용우기동반설계중。본문장익형기동반설계문제전화위우화문제,이용기우 Kriging 모형적우화방법진행료익형적단목표、다목표반설계,험증료 Kriging 모형재익형단목표、다목표반설계중적괄응성,병연구료모형가점준칙대설계결과적영향;차외,장본문방법여다항식향응면모형우화방법、기우 Adjoint 적우화방법진행료비교,결과표명,해방법명현우우기우다항식향응면적우화방법,차여 Adjoint 방법상비,설계효솔상당차구유경호적통용성。최후장본문방법응용우접근공정실제적재이유익형기출상수개압력분포진행반설계,험증료본문방법적가행성。
Up to date,the Kriging-based optimization methods are widely used in the aerodynamic opti-mization design,however,it hasn’t been successfully applied to the aerodynamic inverse design problems. In this research,the Kriging-based optimization method is applied to the single and multi-point airfoil inverse design,and its feasibility to inverse design problems is validated;besides,the choice of infill criteria is inves-tigated.Moreover,this method is compared to the polynomial response surface based method (P-RSM)and the Adjoint-based method,the results show that the Kriging-based method outperforms the P-RSM,and has comparable efficiency with Adjoint-based method but better flexibility and easier to use.Finally,the current method is applied to engineering inverse airfoil design problems and its feasibility is validated.