应用自由网格变形技术的气动伴随优化设计方法研究

摘要

在航空领域，尤其是复杂型面设计对设计经验要求越来越高，加上缩短设计周期、提高自动化设计能力的需求，基于CFD的气动优化设计方法逐渐成为主流应用方向之一.本文将自由变形技术与离散伴随方法相结合,进行了气动优化设计方法的研究,初步建立了基于FFD的气动伴随优化设计系统.采用基于Bernstein基函数的自由变形方法对网格进行变形,该方法具有拓扑无关性,避免对原始外形的参数化,并且有效保证网格质量.利用离散伴随方法进行控制点梯度信息求解,结合使用非精确一维搜索的拟牛顿优化算法,进行了S型环形通道的优化设计,进一步减小了S型通道原型方案的总压损失,验证了优化设计方法的有效性。