基于Adjoint方法的风力机翼型反设计

摘要

通过引入支架法线搜索方法,进行了基于Adjoint方法的翼型的反设计研究,提高了设计的鲁棒性。本文针对给定的目标函数表达形式,应用控制理论在计算坐标下推导了相应的Adjoint方程及边界条件具体表达形式,以及梯度方程求解表达式。通过流动控制方程数值求解、Adjoint方程数值求解、目标函数对设计变量的梯度求解、支架法线搜索方法和两种优化算法等方面的有效结合,发展了一种改进的翼型反设计方法。以两类风力机翼型的反设计为算例,验证了该线搜索方法的正确性,并且说明了该线搜索方法可以成功地应用到基于Adjoint方法的翼型反设计程序中,并且能够提高设计方法的鲁棒性。