基于復合形方法的翼型優(yōu)化設計及并行計算研究.pdf

1、該文將流場分析程序、復合形優(yōu)化方法和并行計算耦合起來,發(fā)展了一種工程實用的翼型優(yōu)化設計方法,用以提高翼型在單個或多個設計點、多種約束條件下的氣動性能.該文采用基于N-S方程的流場計算程序來求解流場,得到升力系數(shù)、阻力系數(shù)、力矩系數(shù)等氣動參數(shù),并以其中某個或某些參數(shù)構成目標函數(shù).優(yōu)化設計從一個基本翼型開始,將光滑的幾何擾動疊加到基本翼型表面上,形成新的翼型.利用Hicks and Henne型函數(shù)生成幾何擾動量,以型函數(shù)的權系數(shù)為設計變量

2、,以某些參數(shù)為約束條件,提出優(yōu)化問題.對于多目標優(yōu)化,通過對各個目標的權重組合實現(xiàn)單目標化,利用復合形優(yōu)化方法對形成的目標函數(shù)進行最優(yōu)化,從而得到具有良好氣動性能的翼型.對于多目標優(yōu)化設計,采用基于MPI平臺的并行計算策略,針對各個不同的設計點,分別分配不同的計算機CPU進行流場計算,然后將計算所得的參數(shù)傳遞給主機,由主機進行優(yōu)化過程的計算,提高了優(yōu)化設計效率.流場分析程序采用雷諾平均的N-S方程,提高了計算結果的可靠性.優(yōu)化算例研究表