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基于CFD的悬停转子优化,使用径向基函数进行形状参数化和网格变形。 (英语) Zbl 1293.76110号

摘要:以可压缩CFD为气动模型,对悬停状态下直升机旋翼的气动外形进行了优化设计。将一种有效的域元素形状参数化方法用作曲面控制和变形方法,并与径向基函数全局插值相关联,以将域元素运动直接转换为设计曲面和CFD体积网格的变形,从而同时解决了几何控制和体积网格变形问题。该方法与网格类型(结构化或非结构化)或尺寸无关,通过有限差分获取高级并行梯度算法的灵敏度信息,实现了与流动求解器无关的优化,从而形成了一种灵活的“环绕”优化方法。本文介绍了使用局部和全局设计参数将该方法应用于悬停转子的结果,允许有较大的几何设计空间。给出了以最小转矩为目标,对推力、内体积和叶根力矩施加严格约束的两种跨音速叶顶马赫数的计算结果。这被认为是第一次使用可压缩CFD作为气动模型对转子叶片进行自由形式设计优化,并证明了较大的几何变形,从而显著降低了扭矩,同时也改善了非设计性能。

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76平方英寸25 可压缩流体和气体动力学的流量控制与优化
76U05型 旋转流体的一般理论
76米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010)
65K10码 数值优化和变分技术
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