基于连续伴随方程和自由变形技术的气动外形优化设计

发布时间：2021-10-25 07:03

　　基于非结构网格,采用Euler方程,结合连续伴随方法、自由形面变形技术（Free-form deformation）及序列二次规划（Sequential quadratic programming）优化算法发展了一套稳定高效的气动外形优化方法。首先对流场计算方法部分做了详细介绍,包括Euler控制方程、控制方程的空间离散、时间离散、边界条件等等,其中,通量计算采用Roe格式,左右状态变量的求解采用分段线性重构法,时间离散采用LU-SGS隐式推进算法来提高求解效率,并通过ONERA M6机翼的跨音速绕流计算对流场计算方法进行了验证;然后基于非结构网格推导出了连续伴随方程,根据控制理论的要求可得到伴随方程及其边界条件,接着研究了伴随方程的求解方法,包括空间离散和时间离散,其中,伴随变量对应的对流通量计算同样采用Roe格式,并用分段线性重构法对左右伴随变量进行重构,使用LU-SGS隐式时间推进算法进行时间离散,提高了计算效率;此外,介绍了气动外形参数化方法及动网格方法,其中推导了FFD参数化方法和弹簧动网格法,并给出ONERA M6机翼的变形实例来验证参数化方法及动网格方法的可靠性;最后介绍... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

有限差分法计算时间与设计变量数目的关系示意图

图 2.1 格点格式控制体示意图面体组成的混合网格，格点格式构造的控制体要小于和提高计算效率。何量离散方法之前，先考虑控制体i 的几何量-它的体积、m 的面积m S -是很有必要的。下面我们考虑三维情况求解来说，六面体面矢量的求解可能会面临一些问题点可能不在同一个平面，该面的面矢量不再是一个常以将每个四边形分成两个甚至多个三角形，这种处理提高，对于三阶及以上的离散格式来说这种求法向矢的是二阶精度的离散格式，所以对于四边形面矢量求

图 2.1 格点格式控制体示意图六面体组成的混合网格，格点格式构造的控制体要小于量和提高计算效率。几何量论离散方法之前，先考虑控制体i 的几何量-它的体积、m 的面积m S -是很有必要的。下面我们考虑三维情况量求解来说，六面体面矢量的求解可能会面临一些问题顶点可能不在同一个平面，该面的面矢量不再是一个常量可以将每个四边形分成两个甚至多个三角形，这种处理有提高，对于三阶及以上的离散格式来说这种求法向矢用的是二阶精度的离散格式，所以对于四边形面矢量求


本文编号：3456889