摘要：在使用N-S方程和尾迹面积分技术较精确地计算翼型气动阻力的基础上,对翼型进行参数化建模,应用Powell和目标组合方法讨论了翼型的双设计点双目标优化设计,并与单设计点单目标优化和单设计点双目标优化进行了对比.在给定设计条件下,2种翼型RAE2822和“类全球鹰”翼型的计算结果表明,针对翼型设计状态,合理选择目标优化函数是必要和重要的;所采用的双设计点双目标设计方法可以兼顾多种设计状态,其优化翼型相对原始翼型具有更好的压强分布,有效提高了升力系数和降低了阻力系数;相对单设计点单目标优化和单设计点双目标优化翼型也具有更高的综合气动性能.

摘要：大型风力机组叶片设计需要专用的翼型族,以满足风力机组运行的环境要求。高升阻比、低粗糙度影响是该翼型族的气动性能特点。为了发展我国具有自主知识产权的风力机专用翼型族,在科技部863项目的支持下,北京航空航天大学联合国内气动研究单位,通过理论分析、数值模拟和风洞试验等技术途径,开发了两个适用于大型风力机组叶片的先进翼型族。理论分析和风洞试验表明,设计结果基本达到了预先设定的气动性能指标。

摘要：高速化是未来直升机的发展趋势之一。针对共轴高速直升机旋翼大反流区特点,开展了反流区翼型设计研究。首先分析了旋翼根部双钝头翼型在高速飞行状态下的绕流特点和减阻机理,然后针对旋翼反流区的工作环境,提出了一种“吸力面气动前缘半径大、中后部平坦”的双钝头翼型设计思路。相比于标准椭圆翼型,该翼型改善了顺/反流状态流动分离问题,在维持顺流状态低阻特性的同时,反流状态马赫数0.1减阻可达10%以上。以该翼型为基准,开展考虑吸力面流动特征的混合反设计/优化设计。优化翼型维持了反流状态的低阻特性,且顺流状态升阻特性显著提升。

摘要：为了提升翼型的水动力和空泡等性能,指定压力分布的翼型剖面设计的方法多数集中在给定攻角下的翼型剖面的设计,该方法存在计算量较大,收敛性不理想,特别是推广到三维问题时,上述问题尤为突出,限制了翼型设计的进一步发展。文章以势流理论面元方法为基础,通过求解指定压力分布条件下翼型表面的速度势通量,获得翼型表面形状的修正量,并将修正量分解为攻角的变化以及剖面自身的变化两部分,从而得到了翼型唯一的设计攻角和翼型剖面几何(厚度分布、拱度分布)。文中采用上述方法对二维翼型问题进行了设计验证,表明该方法可以设计任意指定压力分布的翼型剖面,理论上该方法可以用于全三维翼型的设计问题。

摘要：给出了基于双椭圆弧的中弧线方程式,并推导了由茹可夫斯基翼型公式拓展得到的厚度分布方程式,通过将指定的厚度分布均匀布置在中弧线上得到了一种新的翼型设计方法.该方法通过8个参数控制翼型的型线,其中4个参数具有明确的几何意义,其余4个参数可局部调整翼型的型线.利用Modefrontier优化平台将翼型设计程序与气动性能预测程序集成在一起,实现了翼型的优化设计,并以E387翼型为参考设计了一款翼型.结果显示,新翼型的气动性能相对于参考翼型有了显著的提升。研究表明,本文提出的翼型设计方法能够帮助设计者主动的对翼型的几何特征参数进行精准控制,并更好的理解设计过程,弥补了现有的翼型设计方法在主动进行几何特征参数控制上的不足。

摘要：对于现代高超声速飞行器的设计而言,除了需要保证高超声速的性能外,还必须兼顾满足工程需求的亚跨超声速特性。首先,采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程流动求解器,结合基于Kriging模型的代理优化算法,开展了高超声速飞行器宽速域翼型的优化设计研究,设计出了一种下表面具有双"S"形特征的新翼型。综合性能评估结果表明,该翼型相比于常规的高超声速翼型,在跨声速和高超声速下具有更加优良的气动特性;其跨声速状态下的升阻比达到78.9,高超声速状态下的升阻比达到5.94,能够实现宽速域内良好的综合气动性能。其次,开展了仿德国"桑格尔号"(SANGER)空天飞机运载机机翼的气动特性研究,对配置宽速域翼型与常规高超声速翼型的机翼进行了气动力特性综合对比分析。结果表明,配置新翼型的机翼在宽速域范围内整体气动性能更优,说明所设计的宽速域翼型在三维机翼上也具有一定的实用价值。

摘要：提出了一种基于细菌觅食性的改进粒子群优化算法。该算法以粒子群优化算法的社会模型为基础,添加了个体之间的交流项,丰富了粒子之间的优势信息源,增强了粒子的信息共享能力,同时,引入了细菌觅食算法中的趋化和驱散机制,使得算法能够有效地跳出局部最优。函数测试结果表明,该算法显著地提高了粒子群优化算法的寻优性能,并将该算法应用到了翼型设计之中。

摘要：给出了一种基于欧拉方程的跨声速翼型设计方法。方法以Takanashi提出的“正反迭代余量修正”设计原理为基础，在气动力分析模块中，以欧拉方程为基本控制方程并采用Walz边界居方法对其进行粘性修正，反设计模块采用经过改进的二维翼型设计方法。方法的程序经过几个设计实例证明是有效而实用的。

摘要：随着遗传工程的不断发展,受其启发建立的各类算法已经应用到各个设计领域。其中,基于达尔文的适者生存、优胜劣汰的生物进化机制,由模拟有性生物的繁殖进化过程演变而来的遗传算法,因其具有全局搜索能力、广泛的适用性等特点在气动设计方面应用的已经比较成熟。但是常规遗传算法在实际应用中也暴露出许多不足,主要就是未能准确反映出生物的双向进化以及变异与交叉化关系的不对等。针对遗传算法的这些问题,本文采用了一种单亲DNA算法,模拟单亲生物自然遗传繁衍机理,将其应用到翼型设计中。与遗传算法相比,全局搜索能力更强,收敛速度更快,优化效果更理想。

摘要：针对兆瓦级大型风力机,研究发展了以具有更优良高雷诺数和高升力气动性能为特点的NPU-WA翼型族,风洞实验表明,该翼型族达到了在高雷诺数、高升力条件下实现高升阻比和外侧翼型对粗糙度不敏感的主要设计要求,为我国自主研发大型风力机提供了可以实际使用的翼型几何数据和雷诺数范围内1.0×106～5.0×106的风洞实验数据。