悬停状态直升机桨叶扭转分布的优化数值计算

• 作者: 徐国华 招启军 王博
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 旋翼 气动优化 气动性能 Navier-Stokes方程 嵌套网格 代理模型
• 年，卷（期）: 2012,（7）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学
• 页码范围: 1163-1172
• 分类号: V211.52
• 语种: 中文

摘要

建立了一套基于高精度计算流体力学(CFD)技术和代理模型优化算法的旋翼气动外形设计方法.在该方法中,旋翼流场气动性能的计算采用了基于Navier-Stokes/Euler方程的CFD方法,并根据流场特点、精度和效率的要求采用Baldwin-Lomax(B-L)湍流模型,通量计算采用Roe MUSCL格式进行.为提高网格生成质量和便于流场控制方程的求解,将流场分成两个区域,即围绕旋翼的黏性区和无黏的背景网格区.其中,桨叶网格使用了基于二维翼型网格的参数化方法生成,数值计算结果表明该方法有效地提高了网格生成质量及效率.在参考旋翼流场及桨叶细节流动分析的基础上给出设计变量及范围,有效减小了优化问题的规模；为满足优化和机理分析的需要,将基于置换遗传算法优化的拉丁超立方(PermGA LHS)方法和径向基函数(RBF)的代理模型优化方法引入到桨叶外形的优化设计中.首先以Hel-ishape 7A旋翼为算例,检验了数值模拟方法的准确性.然后,应用所建立的优化方法针对旋翼负扭转分布进行了优化计算,结果表明优化后的旋翼悬停气动性能比优化前有了明显提高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	招启军	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室	110	825	15.0	20.0
2	徐国华	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室	115	1158	17.0	27.0
3	王博	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室	45	230	9.0	12.0