变后掠翼身组合体的最佳变后掠规律研究

发布时间：2017-12-19 17:27

  本文关键词：变后掠翼身组合体的最佳变后掠规律研究　出处：《南昌航空大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：变后掠翼技术能使飞机兼顾高速和低速飞行性能,大幅提升飞机的经济效益和作战性能。变后掠翼技术的核心是如何确定在不同高度和速度范围下的最佳变后掠角,即变后掠规律。本文以寻求最佳变后掠规律为目标,基于CFD数值模拟方法设计并研究了一种翼身组合体模型的空气动力特性,结合MATLAB计算工具和标准遗传算法,求得指定高度下的最佳变后掠规律,再通过计算和分析不同高度下的计算结果,得到最终结论。具体研究内容包括:首先,在研究国内外变后掠技术成果的基础上,提出了变后掠翼身组合体的假设,确定了翼身组合体的设计参数,利用CATIA平台建立了5组三维模型;接着,利用GAMBIT软件对翼身组合体模型做了详细的网格划分,并设置好边界条件,为计算做好前期的准备工作。采用FLUENT软件完成数值模拟,得到变后掠翼身组合体的空气动力特性。通过在不同速度下的气动特性比较,分析了产生气动特性差异的原因。然后,在指定高度下,以最佳升阻比作为约束条件结合标准遗传算法对变后掠角进行全局寻优,得到了随马赫数变化的最优后掠角变化曲线。最后,为分析高度对最佳变后掠规律的影响,在多个高度条件下计算,并对结果进行对比分析,得到不同高度和速度范围下的最佳变后掠规律。并与其他变后掠飞机资料进行了对比分析,间接验证了所得的变后掠规律的合理性。研究结果表明:采用遗传算法对变后掠翼身组合体进行全局寻优,得到的随马赫数变化的最佳后掠角以及迎角规律曲线合理。在小马赫数低空范围内随着速度的增大,最优后掠角平缓增大;在小马赫数范围内,无论高度如何,迎角呈正弦函数曲线增长。在大马赫数中高空范围内,最优后掠角急剧上升;在大马赫数范围内,低空时迎角保持最初的曲线不变,中高空时急剧增大。根据得出的最佳变后掠规律,合理设计弹性驱动机构,可以实现利用飞行阻力驱动机翼变后掠的目标。
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V211.41

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本文编号：1308806