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基于环量控制技术的无缝增升系统气动设计

作　者: 孔博
导　师: 王福新
学　校: 上海交通大学
专　业: 飞行器设计
关键词: CFD 环量控制无缝增升变弯度多岛遗传算法
分类号: V224.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

无缝增升技术是适应当前航空环保要求的一个新兴概念。本文利用CFD方法,采取基于响应面的多岛遗传算法,对无缝增升系统的前缘偏转弦长、前缘偏角、后缘偏转弦长、后缘偏角以及喷口高度、喷气动量系数进行了优化设计。本文首先介绍了CFD基本理论和优化算法的相关概念。利用VBS脚本语言对相关程序进行二次开发,提高CFD计算效率,并通过NACA0012和MD-30P30N翼型的计算验证了CFD计算的准确性。基于MD-30P30N构建干净翼型,通过改变后缘偏转弦长、后缘偏角、前缘偏转弦长、前缘偏角,从而改变其弯度,Clmax从初始翼型的1.716增加到2.5左右。为改善后缘气流分离,采用环量控制方法,在后缘主动吹气,并对喷口高度、喷气动量系数进行研究,结果表明后缘吹气气流为边界层补充了能量,有效改善了后缘气流分离,绕整个翼型的环量增加。对于相互耦合的六个变量,在设计空间内基于Krigging代理模型,采用多岛遗传算法进行多参数整体优化。在优化点下该无缝增升构型的Clmax达到4.399,达到了传统多段翼型的升力水平。根据上述二维无缝增升系统的设计优化方法,基于某SCCH准三维等直后掠增升模型,构建并优化一二维无缝增升翼型,进一步构建准三维的等直后掠无缝增升模型,并分析气动特性,结果表明了该增升系统设计方法在准三维的有效性。

基于环量控制技术的无缝增升系统气动设计

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