基于多可信度代理模型的尾喷管优化设计

摘要

尾喷管是飞行器机体/推进一体化设计中的关键部件之一,直接影响着飞行器的推阻匹配、俯仰力矩配平等特性。为了提高尾喷管优化设计效率,建立基于多可信度代理模型的多目标优化模型。以基于粗网格、无黏模型的CFD结果作为低可信度数据,以基于细密网格、SST k-ω湍流模型的CFD结果作为高可信度数据,将最大化推力系数、升力系数和俯仰力矩系数作为优化目标,构建Cokriging模型,结合NSGA-Ⅱ算法得到Pareto解集,并进行敏感性分析。结果表明:以上三个目标分别提升了2.94%、13.0%和40.6%,误差低于0.5%;优化后流场波系结构更为复杂,改变了壁面压强分布规律;与Kriging模型相比,Cokriging模型具有相当的预测性能,构建时间成本节省了62%。