高太元
- 作品数：2 被引量：13H指数：2
- 供职机构：中国科学院力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学更多>>
- 三维后体/尾喷管一体化构型优化设计及性能分析被引量：9
- 2012年
- 针对高超声速飞行器后体/尾喷管一体化构型,以飞行马赫数6.5,飞行高度25km为设计条件,综合使用二维型线优化和三维关键参数优化,对构型的升/推力性能进行了优化设计.首先基于二维型线,采用三次B样条曲线对上膨胀面型线进行参数化,计算流体动力学(CFD)进行性能评估,序列二次规划(SQP)方法作为优化方法,建立了优化设计流程,在优化迭代中利用局部网格重构技术提高计算效率.在二维优化的基础上设计了三维后体/尾喷管一体化构型,获得了下膨胀面/后体长度比l/L、下膨胀面倾角ω、出口高度/后体长度比H/L及等关键参数对一体化构型升力、推力等性能参数的影响规律.研究发现在此条件下,当l/L=1/6,H/L=0.35,ω=10°时,后体/尾喷管一体化构型的综合性能最优.此外,加装侧板可以有效防止侧向的高压泄露,有助于提升飞行器的升力和推力性能.
- 高太元崔凯王秀平胡守超杨国伟任亮
- 关键词：优化设计计算流体动力学
- 高超声速飞行器上壁面多目标优化及性能分析被引量：4
- 2013年
- 为分析小攻角巡航条件下吸气式高超声速飞行器上壁面的变化对其气动性能和容积的影响,以参数化后的飞行器上壁面对称面型线为设计变量,在飞行马赫数6.5,飞行高度27 km,飞行攻角为4的条件下,采用计算流体力学为性能分析工具,Pareto多目标遗传算法为优化设计方法,开展了二维条件下的升阻比/容积双目标优化设计.在此基础上,选择典型的二维优化结果,重构生成对应的三维构型并进行数值分析,获得了飞行器气动性能和容积间的相互关系.结果表明在巡航条件下,尽管二维/三维条件下飞行器的气动参数数值有较大差别,但在这2种条件下,飞行器的升阻比和容积间的关系均近似呈线性反比例关系.同时,对于三维构型而言,在给定容积不变的条件下,通过改变上壁面对称面型线的形状仅能使升阻比获得较小的增量(约0.36%).相比之下,当给定升阻比基本不变的条件下,飞行器容积可调空间相对较大,约为1.93%.此外,计算结果还表明,在飞行器的容积基本不变情况下,通过调节上壁面对称面型线,可使飞行器的俯仰力矩获得5%左右的调节空间,且其升阻比基本不变.
- 高太元崔凯胡守超王秀平
- 关键词：高超声速升阻比计算流体力学
