基于復(fù)合形方法的翼型優(yōu)化設(shè)計(jì)及并行計(jì)算研究.pdf

1、該文將流場(chǎng)分析程序、復(fù)合形優(yōu)化方法和并行計(jì)算耦合起來(lái),發(fā)展了一種工程實(shí)用的翼型優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,用以提高翼型在單個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)、多種約束條件下的氣動(dòng)性能.該文采用基于N-S方程的流場(chǎng)計(jì)算程序來(lái)求解流場(chǎng),得到升力系數(shù)、阻力系數(shù)、力矩系數(shù)等氣動(dòng)參數(shù),并以其中某個(gè)或某些參數(shù)構(gòu)成目標(biāo)函數(shù).優(yōu)化設(shè)計(jì)從一個(gè)基本翼型開(kāi)始,將光滑的幾何擾動(dòng)疊加到基本翼型表面上,形成新的翼型.利用Hicks and Henne型函數(shù)生成幾何擾動(dòng)量,以型函數(shù)的權(quán)系數(shù)為設(shè)計(jì)變量

2、,以某些參數(shù)為約束條件,提出優(yōu)化問(wèn)題.對(duì)于多目標(biāo)優(yōu)化,通過(guò)對(duì)各個(gè)目標(biāo)的權(quán)重組合實(shí)現(xiàn)單目標(biāo)化,利用復(fù)合形優(yōu)化方法對(duì)形成的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化,從而得到具有良好氣動(dòng)性能的翼型.對(duì)于多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),采用基于MPI平臺(tái)的并行計(jì)算策略,針對(duì)各個(gè)不同的設(shè)計(jì)點(diǎn),分別分配不同的計(jì)算機(jī)CPU進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算,然后將計(jì)算所得的參數(shù)傳遞給主機(jī),由主機(jī)進(jìn)行優(yōu)化過(guò)程的計(jì)算,提高了優(yōu)化設(shè)計(jì)效率.流場(chǎng)分析程序采用雷諾平均的N-S方程,提高了計(jì)算結(jié)果的可靠性.優(yōu)化算例研究表