摘要：进行了基于黏性伴随方法和Navier-Stokes方程的跨声速机翼气动优化设计研究。分别推导了适用于三维跨声速机翼气动反设计和减阻设计的黏性伴随方程、边界条件和梯度求解表达式,并研究了伴随方程的数值求解方法。通过将网格生成、流场计算、黏性伴随方程数值求解、梯度求解和拟牛顿优化算法等几方面的有效结合,发展了一种跨声速机翼气动优化设计方法。为了提高计算效率,将多重网格方法应用到方程的数值求解中来加速收敛。跨声速机翼反设计和减阻设计算例验证了本文所发展的方法的正确性。采用本文的方法进行优化设计,一般通过20～30次迭代就能得到满意的结果。

摘要：基于控制理论的气动优化方法的计算量与设计变量无关,可快速精确地完成控制变量的灵敏度分析。本文以出口熵增最小为目标函数,详细推导了二维N-S方程伴随系统的偏微分方程组及其相应的边界条件和敏感性导数的表达式。以拟牛顿算法为优化求解器,利用CFD方法求解流动变量,采用时间推进方法求解伴随方程,建立了基于黏性伴随方法和N-S方程的二维叶栅气动优化设计算法。