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基于非结构网格空间推进的高超声速飞行器背脊线优化

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【作者】 高昌张小庆贺元元吴颖川乐嘉陵

【Author】 GAO Chang;ZHANG Xiaoqing;HE Yuanyuan;WU Yingchuan;LE Jialing;Science and Technology on Scramjet Laboratory,China Aerodynamics Research and Development Center;

【机构】 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

【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%。

【所属期刊栏目】 气动热力学与总体设计 (2019年08期)
  • 【DOI】10.13224/j.cnki.jasp.2019.08.012
  • 【分类号】V249.1;V448
  • 【下载频次】18
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