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一种高效的流场反设计算法研究
  • 期刊名称:工程力学,2011,28(2):44-48
  • 时间:0
  • 分类:V211.47[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]西北工业大学航天学院,陕西西安710072
  • 相关基金:国家自然科学重大研究计划项目(90816008); 博士点基金项目(20070699054); 总装气动预研项目(513130303)
  • 相关项目:高超声速飞行器气动/热弹性研究
中文摘要:

提出了一种基于特征正交分解(POD,Proper Orthogonal Decomposition)的流场反设计算法,采用该方法可以通过数值计算或试验得到的物面气动参数分布,高效的反设计整个流场。基本思路是:首先获取快照向量构成POD核,通过对POD核进行奇异值分解提取POD模态(或POD基),并对低能量模态截断,最后通过反设计算法高效反设计整个流场。应用两个算例验证该方法在流场反设计中的效果:1)RAE 2822亚声速流场;2)NACA 0012跨声速流场。结果表明该文建立的反设计算法准确、高效,并且提供了一个数值计算和试验协同仿真以及建立数值风洞的新思路。

英文摘要:

A method for flow field inverse design is introduced.Using the POD methodology,it is possible to construct entire aerodynamic flow fields from the knowledge of computed aerodynamic flow data or measured flow data specified on the aerodynamic surface.First,the snapshots are obtained to form the POD kernel,and then Singular Values Decomposition(SVD) is used to get POD modes,finally the entire flow field is designed by the POD based the inversed design methodology.Two cases are evaluated for flow field construction validation:(1) subsonic flow around RAE 2822 airfoil;(2) transonic flow around NACA 0012 airfoil.The results in case(1) suggest the method work efficiently not only for interpolation but also for extrapolation problems.The results in case(2) demonstrate that the method reconstructs the entire flow field accurately in transonic flow,in which shock wave presents.

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