航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
11期
2910-2920
,共11页
徐家宽%白俊强%黄江涛%乔磊%董建鸿%雷武涛
徐傢寬%白俊彊%黃江濤%喬磊%董建鴻%雷武濤
서가관%백준강%황강도%교뢰%동건홍%뢰무도
滑流影响%自由变形技术%径向基函数%多重参考坐标系%Kriging代理模型%粒子群优化算法
滑流影響%自由變形技術%徑嚮基函數%多重參攷坐標繫%Kriging代理模型%粒子群優化算法
활류영향%자유변형기술%경향기함수%다중삼고좌표계%Kriging대리모형%입자군우화산법
slipstream interaction%free form deformation technique%radial basis function%multiple reference frame%Kriging surrogate model%particle swarm optimization algorithm
涡桨飞机的机翼、短舱等部件在滑流作用下周围的流场特性与无滑流状态下截然不同.所以,应该在涡桨飞机的机翼气动设计过程中考虑螺旋桨滑流的影响,从而使得机翼在真实飞行时滑流作用下表现出更好的气动特性.采用基于雷诺平均Navier-Stokes方程的多重参考坐标系(MRF)方法对螺旋桨滑流进行高精度准定常数值模拟,通过自由变形(FFD)技术实现螺旋桨飞机机翼的参数化构建,应用径向基函数(RBF)插值的动网格技术进行网格自动生成,获得样本机翼在滑流影响下的气动数据后,建立目标函数和状态函数的Kriging代理模型,结合随机权重粒子群优化(PSO)算法、Kriging代理模型和对应的EI(Expected Improvement)函数加点准则进行加样本点以及代理模型重建,从而建立滑流影响下机翼气动优化设计系统.使用该系统对某型螺旋桨飞机进行了滑流影响下的优化设计,结果表明,优化后的构型机翼和短舱在巡航状态下减阻达3.98 counts,升阻比提高了3.325％.因此,建立的考虑滑流影响下的机翼优化设计方法是可行的.
渦槳飛機的機翼、短艙等部件在滑流作用下週圍的流場特性與無滑流狀態下截然不同.所以,應該在渦槳飛機的機翼氣動設計過程中攷慮螺鏇槳滑流的影響,從而使得機翼在真實飛行時滑流作用下錶現齣更好的氣動特性.採用基于雷諾平均Navier-Stokes方程的多重參攷坐標繫(MRF)方法對螺鏇槳滑流進行高精度準定常數值模擬,通過自由變形(FFD)技術實現螺鏇槳飛機機翼的參數化構建,應用徑嚮基函數(RBF)插值的動網格技術進行網格自動生成,穫得樣本機翼在滑流影響下的氣動數據後,建立目標函數和狀態函數的Kriging代理模型,結閤隨機權重粒子群優化(PSO)算法、Kriging代理模型和對應的EI(Expected Improvement)函數加點準則進行加樣本點以及代理模型重建,從而建立滑流影響下機翼氣動優化設計繫統.使用該繫統對某型螺鏇槳飛機進行瞭滑流影響下的優化設計,結果錶明,優化後的構型機翼和短艙在巡航狀態下減阻達3.98 counts,升阻比提高瞭3.325％.因此,建立的攷慮滑流影響下的機翼優化設計方法是可行的.
와장비궤적궤익、단창등부건재활류작용하주위적류장특성여무활류상태하절연불동.소이,응해재와장비궤적궤익기동설계과정중고필라선장활류적영향,종이사득궤익재진실비행시활류작용하표현출경호적기동특성.채용기우뢰낙평균Navier-Stokes방정적다중삼고좌표계(MRF)방법대라선장활류진행고정도준정상수치모의,통과자유변형(FFD)기술실현라선장비궤궤익적삼수화구건,응용경향기함수(RBF)삽치적동망격기술진행망격자동생성,획득양본궤익재활류영향하적기동수거후,건립목표함수화상태함수적Kriging대리모형,결합수궤권중입자군우화(PSO)산법、Kriging대리모형화대응적EI(Expected Improvement)함수가점준칙진행가양본점이급대리모형중건,종이건립활류영향하궤익기동우화설계계통.사용해계통대모형라선장비궤진행료활류영향하적우화설계,결과표명,우화후적구형궤익화단창재순항상태하감조체3.98 counts,승조비제고료3.325％.인차,건립적고필활류영향하적궤익우화설계방법시가행적.
