位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
超临界层流翼型优化设计策略
  • ISSN号:1001-5965
  • 期刊名称:《北京航空航天大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:V221.3[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室,南京210016
  • 相关基金:国家自然科学基金(11432007)~~
中文摘要:

针对超临界层流翼型设计问题,提出一种两轮优化策略。采用γ-Reθt转捩模型耦合剪切应力输运(SST)模式的湍流模型对翼型边界层转捩进行预测。翼型几何参数化建模采用形状分类函数转换(CST)方法,设计变量为描述翼型几何特征的参数。第1轮优化的目的是尽量提高层流区域的比例,气动分析模型为基于Kriging模型的代理模型,优化算法为遗传算法,通过优化获得满足约束要求的层流翼型。第2轮优化目的是对第1轮优化获得的翼型进行微调,进一步提高翼型的升阻比,气动分析直接采用CFD程序,优化算法采用基于梯度的优化算法。算例表明,应用本文提出的两轮优化策略,可将超临界翼型NASA SC(2)0412优化设计成超临界层流翼型,翼型的上下表面层流区比例分别达到了55.5%和47.0%,升阻比提高了38.1%。

英文摘要:

A two-step optimization strategy for the supercritical laminar flow airfoil design is proposed in the paper. The γ-Reθttransition model coupled with the shear stress transportation( SST) turbulence model is used for prediction of airfoil boundary layer transition. The Class/Shape Transformation( CST) method is used to parameterize airfoil geometry. The parameters in the airfoil geometry model are used as the design variables.The first step of optimization is to increase the ratio of the laminar flow region. A genetic algorithm based on the Kriging surrogate model is employed to obtain the laminar flow airfoil with all constraints satisfied. The second step of optimization is to improve the optimization result of the first step,and to further increase the liftto-drag ratio of the airfoil. A gradient based optimization is used to search optimal solution. The aerodynamic analysis during the second step optimization is implemented through the CFD code rather than the surrogate model. The example demonstrates that the supercritical airfoil NASA SC( 2) 0412 can be optimized into a supercritical laminar flow airfoil by the two-step optimization method,the laminar region ratios on the airfoil upper and lower surface increase by 55. 5% and 47. 0% respectively,and the lift-to-drag ratio increases by 38. 1%.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《北京航空航天大学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:
  • 主办单位:北京航空航天大学
  • 主编:赵沁平
  • 地址:北京市海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:JBUAA@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82315594 82338922
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-5965
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2625/V
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 第二届全国优秀科技期刊评比三等奖,全国优秀高等学校自然科学学报及教育部优秀科技期...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19939