摘要：响应面方法相较于其它直接优化方法有其高效、实用的优势,此前的研究更多地将响应面方法用于超音速和跨音速翼型的减阻优化设计中。本文将此方法应用于低速翼型优化设计中,进行了基于RANS(Reynolds-Aver-aged Navier-Stokes)方程和自由转捩预测耦合求解的低速翼型气动优化设计。通过计算附面层方程得到附面层参数并用en方法计算转捩位置,并考虑了T-S波和层流分离造成的转捩。RANS方程计算中,使用了转捩过渡区模型,以保证附面层外边界压力分布的精度。RANS方程和转捩预测迭代进行至转捩位置收敛。在响应面模型计算中,使用不含二阶交叉项的二阶多项式模型,减少了构造模型所需的计算量;合理的选择设计空间保证了构造的响应面模型具有较高的精度。使用三个设计点的多目标优化设计,保证了设计的合理性。通过对NACA64(1)-112翼型优化计算结果表明,本文的方法可以有效地进行低速翼型的气动优化,各设计点上转捩位置也得到了改善,有较好的工程实用前景。

摘要：针对设计工况为Re=1×10^(6)的翼型在2°和8°两种迎角下的气动性能进行综合优化,提升其在巡航与起飞着陆时的性能。利用气动估算软件Xfoil结合NACA 4位数参数化方法进行翼型初步优化,缩小优化空间,减少计算量。通过求解Reynolds平均Navier-Stokes方程的方式进行精确优化,最后利用Hicks-Henne形函数法对翼型表面施加扰动进行细节优化,弥补NACA 4位数参数化方法细节表现不足的缺点。实现了2°和8°两种迎角下气动性能普遍提升20%以上的效果,并发展了一种复合参数化方法下基于改进进化算法的多目标、多步骤气动优化方法。

摘要：进行了基于响应面优化方法的低速翼型多点/多目标多约束设计方法研究。分析了完全二阶多项式模型(完全模型)和不含二阶交叉项的多项式模型(简化模型)对优化的影响,并分别进行了单目标和多目标的优化设计。结果表明多目标优化可以改善单目标设计的翼型性能在设计点附近取得极值的局限,而且用简化模型进行的更多设计变量的设计结果要优于完整模型的设计结果。

摘要：本文首先了介绍响应面法和网格法的基本原理,翼型绕流场分析使用有限体积法空间离散和RUNGE-KUTTA时间迭代格式进行N-S方程计算,由翼型表面压力和摩擦力数值积分得到升力和阻力。然后,以NACA0012和GAW-1为算例,结合响应面法和网格法进行低速翼型的减阻优化设计,算例表明:在应用响应面法进行低速翼型优化时,采用网格法寻找最优解是可靠的,且具有较好的收敛特性,具有一定的工程应用价值,同时也具有一定的局限性。

摘要：本文采用Kriging代理模型,在基准翼型基础上,采用网格变形技术和CFD方法获得样本数据,以不同马赫数的升力系数、阻力系数等气动特性要求为优化设计目标,以厚度分布为约束,进行了多目标多约束的低速翼型优化设计研究,获得了满足目标特性要求的低速翼型。采用该翼型设计机翼,并随全机进行了风洞试验验证,结果表明采用优化设计的翼型构造的机翼,满足了全机设计要求。

摘要：将风力机翼型气动性能与气动噪声同时作为翼型优化目标,建立了低速翼型的多目标优化设计方法,包括利用Bezier曲线对翼型几何结构进行参数化建模,使用位势流动与边界层迭代(IBL)的流动分析方法计算翼型流场,采用Brooks-Pope-Marcolini翼型自噪声半经验模型预测气动噪声,利用Powell优化方法求得优化翼型.以naca0012翼型为例,对多种目标权重分配方案的优化目标进行设计和计算.结果表明:与原始翼型相比,在设计工况下,优化翼型的升阻比提高,噪声降低,可以获得更好的气动性能和声学性能.