工程热物理就业方向_《空气动力学学报》2015年06期

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《空气动力学学报》 2015年06期

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自然层流机翼气动外形优化研究

【摘要】：层流技术在飞行器尤其是民用客机减阻方面具有较好的应用潜力。采用全速势方程(TRANAIR)、序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)优化算法及自适应笛卡尔网格技术,用两种不同的参数化建模方法,类函数/型函数变换(Class function/Shape function Transformation,CST)和非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)方法,对某自然层流机翼进行了多点优化设计,设计点为:C_L=0.45(M:0.735,0.755,0.765,0.775),C_L=0.50(M:0.755),约束条件为:升力、俯仰力矩和翼型20%、80%及最大厚度不得低于初值。优化结果表明:虽然CST方法在翼型描述上具有先天优势,NURBS方法更多用于三维曲面,而对于文中自然层流机翼算例,NURBS的优化效果更好;在C_L=0.45(M:0.755)状态下,优化后上翼面转捩位置明显后移,层流区域变广,总阻力减小了4.5%;采用的优化方法在进行五点优化时仍然具有较高的计算效率,具有较强的工程实用能力。

【作者单位】： 中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室;中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所;中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院;
【关键词】：
【分类号】：V224
【正文快照】：

0引言飞机表面的流动包括层流和湍流两种状态,在相同雷诺数条件下,层流摩擦阻力远远低于湍流摩擦阻力。对现代大型民机,约50%的阻力来自于空气与飞机表面的摩擦阻力,采用层流机翼设计和层流短舱设计可以降低摩擦阻力30%左右。目前面向民机设计的层流技术主要有自然层流(Natura

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