基于復(fù)合形方法的翼型優(yōu)化設(shè)計及并行計算研究.pdf

1、該文將流場分析程序、復(fù)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(shí)用的翼型優(yōu)化設(shè)計方法,用以提高翼型在單個或多個設(shè)計點(diǎn)、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(gòu)成目標(biāo)函數(shù).優(yōu)化設(shè)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(quán)系數(shù)為設(shè)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(biāo)優(yōu)化,通過對各個目標(biāo)的權(quán)重組合實(shí)現(xiàn)單目標(biāo)化,利用復(fù)合形優(yōu)化方法對形成的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)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(biāo)優(yōu)化設(shè)計,采用基于MPI平臺的并行計算策略,針對各個不同的設(shè)計點(diǎn),分別分配不同的計算機(jī)CPU進(jìn)行流場計算,然后將計算所得的參數(shù)傳遞給主機(jī),由主機(jī)進(jìn)行優(yōu)化過程的計算,提高了優(yōu)化設(shè)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(jié)果的可靠性.優(yōu)化算例研究表