摘要：合成射流技术是最近发展起来的一种新概念的流动控制技术。该技术的核心是合成射流致动器。实验中利用热线风速仪对致动器喷口的速度进行了测量,以便于确定驱动条件。然后进行了翼型流动控制的实验。实验结果表明所设计的合成射流致动器对翼型的失速特性有一定的改善,翼型的最大升力系数得到不同程度的提高。文中还就存在的问题进行了探讨性的分析和总结。

摘要：设计状态的机翼气动力特性是设计人员最为关心的指标 ,应用控制理论设计方法进行了有升力约束情形下跨音速机翼阻力优化设计研究 ,根据给定的目标函数推导了相应的共轭方程和边界条件 ,研究了共轭方程的数值求解方法 ,以及计算目标函数对设计变量的敏感性导数时所涉及的度量矩阵变分求解问题 ,研究了流场计算、共轭方程数值求解、敏感性导数求解和拟牛顿优化算法这几个主要方面的有效结合问题 ,发展出了一种跨音速机翼气动力优化设计方法 ,进行了跨音速机翼气动力优化设计研究验证 ,优化后机翼气动力特性有一定程度的改善 ,阻力系数能减少 2 0 %左右 ,而升力系数有所增大 ,说明所发展的设计方法是成功的 。

摘要：基于响应面(RSM)优化设计方法进行了水平轴风力机(HAWT)叶片的多目标优化设计研究。风力机气动性能预测使用基于动量叶素(BEM)理论的性能分析和反设计程序PROPID51。设计目标为功率系数和年发电量的最大化,设计变量为叶片径向站位上的弦长和扭转角分布。响应面模型使用不含二阶交叉项的二阶多项式,可在保证模型精度的同时大大减小计算花费;构造模型时试验点的选择满足D-优化准则;使用统一目标函数法将多个设计目标统一到一个目标函数中。以某1.5MW变距型风力机叶片为例,径向使用新设计的WA-族高性能风力机专用翼型,进行叶片多目标多约束优化设计研究;分析统一目标函数中权值分配对设计结果的影响,并分别使用CFD计算的翼型气动数据和风洞测量气动数据作为输入进行设计,分析两种数据对设计结果的影响及叶片前缘污染对风力机气动性能的影响。

摘要：本文进行了基于控制论的气动外形反设计方法研究,根据给定的目标函数推导了在物理空间上描述的共轭方程及相应的边界条件,通过构造共轭方程耗散通量项,以及使用特征线理论处理远场边界等措施,研究了共轭方程的数值求解方法,使用Hicks Henne函数来描述设计变量扰动对机翼表面外形的影响,通过网格扰动获得度量矩阵变分来获得目标函数对设计变量的敏感性导数,优化过程使用拟牛顿优化算法,通过对流场计算、共轭方程数值求解、敏感性导数求解和优化算法这四个方面的有效结合,成功地发展出了一种机翼气动外形反设计方法,进行了机翼气动外形反设计研究,结果表明该设计方法在设计理论及可实现性方面,特别在跨音速及复杂外形气动设计方面比以往设计方法具有更好的适用性和优越性,且设计结果较为可靠,在现有计算条件下是一个好的设计方法,时间花费也较少。

摘要：研究了基于控制理论和NS方程的气动设计方法 ,针对给定的目标函数表达形式 ,应用该设计理论在计算坐标下详细推导了相应的共轭方程及边界条件具体表达形式 ,以及梯度方程求解表达式 ,通过合理的数学变换 ,导出了共轭方程在笛卡尔坐标系下的直观表达形式 ,发展了有效的共轭方程数值求解方法 ,通过流动控制方程数值求解、共轭方程数值求解、目标函数对设计变量的梯度求解和优化算法等方面的有效结合 ,研究与发展了一种新的气动设计方法 ,以二维机翼气动设计为例 ,成功进行了亚、跨音速情形下的相关设计算例研究 ,研究结果表明应用控制理论和NS方程的气动设计方法在设计理论、适用性以及时间花费等方面都有着很好的特色和优点 。

摘要：采用两种不同的压电陶瓷片制作了压电振子,基于压电振子设计了不同喷口形式和压电振子布局形式的合成射流致动器。实验中利用热线风速仪对致动器喷口中心的速度进行了测量。结果表明,所设计的合成射流致动器喷口峰值速度达22.55m/s,致动器典型布局时方形缝倾斜角对喷口峰值速度影响较大,90°法向射流比45°倾斜射流能获得更大的喷口动能,射流法向喷出时致动器典型布局比侧面布局能获得更多的喷口动能。

摘要：设计制作了两种布局形式的压电式合成射流致动器,采用热线风速仪在静止环境下对长方形喷口的速度场进行了测量,结果表明致动器喷口法向喷出最大速度可达到21.32 m/s.开展了基于合成射流技术的翼型分离流动主动控制实验,致动器采用倾斜喷出时速度为10 m/s量级,有效推迟了翼型表面流动的分离,改善了翼型的失速特性,最大升力系数提高11.36%,失速迎角增加3°.与此同时发现动量系数达到10-3量级时分离流动主动控制效果显著,动量系数小于10-4量级分离流动控制将几乎没有效果.

摘要：以给定的压力分布或速度分布作为目标，引入目标压力分布与保角变换模H的关系，经过求解流场和变换模H的反复迭代，逐步收敛到目标压力分布，通过积分变换模H就可以得到物理平面上翼型外形（x，y）的坐标，达到设计翼型的目的。以GK72－05－12和N0．75目标压力分布为例设计出的翼型与相应翼型几何外形相当一致。

摘要：为了研究翼型扰流流动控制,设计了一种三角形涡流发生器(VG)和两种Gurney襟翼,通过Gurney襟翼与VG组合布局的方式进行风洞试验,对比了干净翼、干净翼加Gurney襟翼、干净翼加VG及干净翼加Gurney襟翼和VG这4种状态下的试验结果。试验结果表明:安装Gurney襟翼对翼型线性段升力在同一迎角下有明显提高,同时伴随一定的阻力增加;安装VG后翼型失速段特性得到极大改善,阻力大幅下降;安装Gurney襟翼和VG后在线性段和失速段翼型的升力都得到改善,阻力在线性段呈增加态势,在失速段呈减小态势,Gurney襟翼与VG组合作用下能够成功实现对翼型升力的全面提高,是一种理想的组合控制方式。

摘要：研究NPU-WA风力机专用翼型族4个厚翼型(相对厚度25%、30%、35%和40%)的粗糙敏感度,并与相同厚度的经典风力机翼型进行比较。结果表明NPU-WA厚翼型满足气动设计要求,前缘粗糙度对NPU-WA翼型的影响和DU系列相同厚度翼型的影响非常类似,但翼型总体性能要优于后者。