基于非结构网格空间推进的高超声速飞行器背脊线优化

基于非结构网格空间推进的高超声速飞行器背脊线优化

论文摘要

针对高超声速飞行器背脊线优化进行了研究。结合自由曲面变形(FFD)方法和Hicks-Henne型函数建立背脊线参数化模型,保证了飞行器背部曲面光滑连续。为减少计算耗时,采用非结构网格空间推进方法求解高超声速无黏流场,通过钝锥算例对该方法计算效率和精度进行了参数分析,并对飞行器流场计算进行了验证,对比表明表明:非结构网格空间推进算法计算效率提高4.5倍以上,计算结果与常规时间迭代法符合较好。采用优化拉丁超立方抽样建立响应面模型,分析了各设计变量对目标函数的影响。采用非支配排序NSGA-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ)算法以阻力系数和升阻比为目标对背脊线优化,约束飞行器体积变化不超过20%。结果表明,飞行器阻力系数和升阻比呈负相关,优化后阻力系数降低7.1%,升阻比提高16.9%。

论文目录

  • 1 参数化几何模型
  •   1.1飞行器外形
  •   1.2参数化控制
  • 2 非结构网格空间推进方法
  •   2.1网格分层
  •   2.2空间推进策略
  •   2.3时间迭代法
  •   2.4参数分析和精度验证
  • 3 飞行器流场推进求解
  • 4 响应面模型
  • 5 背脊线优化
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 高昌,张小庆,贺元元,吴颖川,乐嘉陵

    关键词: 高超声速飞行器,背脊线优化,参数化控制,非结构网格空间推进,响应面模型

    来源: 航空动力学报 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 中国空气动力研究与发展中心高超声速冲压发动机技术重点实验室

    分类号: V249.1;V448

    DOI: 10.13224/j.cnki.jasp.2019.08.012

    页码: 1731-1740

    总页数: 10

    文件大小: 713K

    下载量: 81

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