超聲速噴管優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、基于重啟全局最優(yōu)化方法和高斯過程模型，以試驗段模型區(qū)流場指標為目標，對中國空氣動力研究與發(fā)展中心一座連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞噴管型面進行優(yōu)化設(shè)計。給出了該連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞噴管性能試驗測試結(jié)果，提出了優(yōu)化問題并驗證了CFD計算的有效性。利用擁擠距離來控制重啟局部優(yōu)化算法的位置，實現(xiàn)更高效的重啟全局最優(yōu)化算法；利用高斯過程模型對噴管設(shè)計參數(shù)與模型區(qū)流場性能指標的關(guān)系進行建模，構(gòu)造替代數(shù)學(xué)模型來執(zhí)行優(yōu)化搜索，以減少實際的CFD評估次數(shù)。
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2、出兩種噴管優(yōu)化設(shè)計方案：（1）在噴管Sivells方法設(shè)計的位流型面的基礎(chǔ)上，以噴管型面邊界層修正角和壁板擴開角為設(shè)計變量進行優(yōu)化設(shè)計；（2）采用三次樣條曲線描述噴管型面，以插值點的半高作為設(shè)計變量進行優(yōu)化設(shè)計，并搜尋到最佳插值點分布方案以提高擬合精度?；诟咚惯^程模型的梯度算法框架，對上述兩種優(yōu)化設(shè)計方案進行求解，優(yōu)化計算結(jié)果表明，此兩種優(yōu)化方案均能以較小的代價得到流場品質(zhì)較優(yōu)和馬赫數(shù)準度較高的超聲速噴管型面曲線，模型區(qū)馬赫數(shù)均方根偏