基于三维高分辨率CFD解法的气动优化研究

摘要

采用以高分辨率MUSCL格式为核心的三维CFD解法,与自动化网格生成技术等结合,构建了适用于各类亚、超音速气动优化问题的气动造型数值优化系统.分析表明,遗传算法对采用三维高分辨率CFD解法的优化来说工作量太大;通过多激波系超音速进气道优化设计和跨音速翼型阻力最小化的比较显示,基于目标函数梯度的Fletcher-Reeves法的优化速度比不使用梯度信息的Powell法快了近一倍.研究表明,梯度法是相对更适合气动优化系统的非线性优化方法.本文使用梯度法成功地对三维跨音速机翼进行了优化设计,获得了升阻比明显高于原始超临界机翼的设计方案.