适用于跨声速自然层流机翼的混合反设计/优化设计方法研究

摘要

层流减阻技术由于能大幅度提高气动效率,成为现代民机设计的前沿技术之一.然而,在跨声速条件下,由于高亚声速民机机翼后掠角较大且巡航状态下雷诺数高,使得机翼表面难以维持稳定的大范围自然层流.针对这一问题,本文基于耦合eN转捩自动预测的雷诺平均Navier-Stokes方程求解器,发展了一种引入局部目标压力分布的机翼混合反设计/优化设计方法,以实现在机翼表面维持大范围稳定自然层流.研究结果表明:鼓包形态的压力分布可以抑制CFI扰动波的增长,且鼓包状压力分布的形态对混合反设计/优化设计结果具有重要影响.下一步需要进一步深入研究鼓包状压力分布形态抑制CFI扰动波增长的机理和设计准则.