×
Srinath，D.N。;桑杰·米塔尔

非定常粘性流中翼型的优化气动设计。 （英语） Zbl 1231.76094号

计算。方法应用。机械。工程师。 199，第29-32号，1976-1991（2010）.
小结：在非定常粘性流动（Re=1乘以10^{4}）中，使用连续伴随公式确定最佳翼型。雷诺数基于自由流速度和翼型弦长。采用基于流线逆风Petrov/Galerkin（SUPG）和压力稳定Petrov/Galerkin（PSPG）稳定的有限元方法求解流动方程和伴随方程。翼型通过非均匀有理B样条（NURBS）曲线进行参数化。使用三个不同的目标函数来获得最佳形状：最大升力、最小阻力和最小阻力升力比。目标函数是基于时间平均气动系数来制定的。这三个目标函数导致不同的翼型几何形状。由此产生的翼型很薄，最大厚度与弦比仅为5.4%。对获得的形状进行了进一步的气动性能研究。与NACA 0012翼型相比，时间平均升力的最大化导致翼型产生六倍以上的升力。过量升力是上表面高吸力和下表面高压的大峰值和扩展区域的结果。阻力最小化导致翼型前缘锐利。流量保持在弦长的70%左右。阻力与升力之比的最小化会导致机翼上表面出现浅凹坑。这导致升力与阻力的时间平均比值相当大（&sim；17.8）。与NACA 0012翼型相比，升力增加了447%，阻力减少了16%，从而实现了高值。对于所研究的情况，施加体积约束会导致翼型的气动性能降低。

引用于5文件

MSC公司：

76D55型 不可压缩粘性流体的流动控制与优化
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程

关键词：

形状优化;伴随方法;非恒定流;时间准确;连续伴随;有限元;机翼

软件：

LBFGS-B型
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit｛D.N.Srinath｝和\textit｛S.Mittal｝，计算机。方法应用。机械。Eng.199，No.29-321976--1991（2010；Zbl 1231.76094）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 米勒·T·J。；Kellogg，J.C。；Ifju，P.G。；Shkarayev，S.，《固定翼微型飞行器设计简介》（AIAA教育系列（2006））
[2] 米勒·T·J。；DeLaurier，J.D.，《小型车辆空气动力学》，年。Rev.流体机械。，35, 89-111 (2003) ·Zbl 1125.76358号
[3] Lissaman，P.B.S.，低雷诺数翼型，年度。流体力学版次。，15, 223-239 (1983) ·Zbl 0535.76014号
[4] 斯佩丁，G.R。；Lissaman，P.B.S.，《微型飞行系统的技术方面》，J.Avian Biol。，29, 458-468 (1998)
[5] Carmichael，B.H.，（低雷诺数翼型调查，第1卷（1981年）），NASA-CR-165803第1卷
[6] 苏纳达，S。；坂口幸一，A。；Kawachi，K.，《低雷诺数下的翼型截面特征》，《流体工程杂志》，119129-135（1997）
[7] 空，W。；Shkarayev，S.，曲面对自适应翼微型飞行器空气动力学的影响，J.Aircr。，42, 1537-1542 (2005)
[8] Schmitz，F.W.，（模型飞机的空气动力学，第一部分：机翼测量（1967）），NACA TM X-60976
[9] Pelletier，A。；Mueller，T.J.，低展弦比、薄/平/曲面镀膜机翼的低雷诺数空气动力学，J.Aircr。，37, 825-832 (2000)
[10] P.J.Kunz。超低雷诺数飞行的空气动力学和设计。斯坦福大学博士论文，2003年。；P.J.Kunz。超低雷诺数飞行的空气动力学和设计。博士论文，斯坦福大学，2003年。
[11] 瓦尔加斯，A。；米塔尔·R。；Dong，H.，滑翔飞行中蜻蜓机翼截面空气动力学性能的计算研究，Bioinspir。仿生学。，3, 26004 (2008)
[12] 兰德曼，D。；Britcher，C.P.，多段翼型的实验几何优化技术，J.Aircr。，37, 707-713 (2000)
[13] 王，X。；Damodaran，M。；Lee，S.L.，使用并行模拟退火和计算流体动力学的反跨音速翼型设计，AIAA J.，40，791-794（2002）
[14] Obyashi，S.，《采用遗传算法的气动逆优化》，J.Enrg.Appl。科学。，421-425（1996年）
[15] 伯格，C.O.E。；Newman，J.C.，通过复杂泰勒级数展开法计算高效、数值精确的设计导数，Compute。流体，32，373-383（2003）·Zbl 1159.76360号
[16] 谢尔曼，L.L。；V.C.泰勒。；格林，L.L。；纽曼，P.A。；Hou，G.J.W。；Korivi，M.，通过增量迭代方法自动微分的一阶和二阶气动灵敏度导数，J.Compute。物理。，129, 307-331 (1994) ·Zbl 0933.76070号
[17] Hou，G.J.W。；Sheen，J.S。；Chuang，C.H.，线性热弹性固体的形状敏感性分析和设计优化，AIAA J.，30，528-537（1992）·Zbl 0752.73064号
[18] Mohammadi，B。；Pirroneau，O.，《流体力学中的形状优化》，年。流体力学版次。，36, 255-279 (2004) ·Zbl 1076.76020号
[19] 贾尔斯，M.B。；Pierce，N.A.，《伴随设计方法导论》，《流量涡轮机》。库布斯特。，65, 393-415 (2000) ·兹比尔0996.76023
[20] Mohammadi，B.，《超音速民用运输的空气动力学和声学性能优化》，国际J·数值。液体方法，14891-907（2004）·兹比尔1075.76054
[21] 罗瑟斯，J。；A.詹姆逊。；Farmer，J。；Martinelli，L。；桑德斯，D.，通过伴随公式对复杂飞机配置进行气动外形优化，（AIAA论文，96-0094（1996））
[22] Kim，S。；阿隆索，J.J。；Jameson，A.，使用连续伴随法进行二维高升力气动优化，（AIAA论文，2000-4741（2000））
[23] 苏西，O。；Nadrajah，S.K。；Balloch，C.，通过远程逆伴随方法减少声臂（AIAA论文，07-0056（2007））
[24] 索托，O。；罗纳（Lohner，R.）。；Yang，C.，基于伴随的CFD问题设计方法，国际期刊数字。热流体流动方法，14734-759（2004）·Zbl 1078.76057号
[25] 亚伯拉罕·F。；贝尔，M。；Heinkenschloss，M.，《稳定血流中的形状优化：非牛顿效应的数值研究》，计算。方法生物技术。生物识别。工程，8127-137（2005）
[26] Okumura，H。；Kawahara，M.，基于最优控制理论的不可压缩Navier-Stokes流中物体的形状优化，计算。模型。工程科学。，1, 71-77 (2000)
[27] 马尼，K。；Mavrilis，D.J.，《变形网格二维流动问题的非定常离散伴随公式》，AIAA J.，46，1351-1364（2008）
[28] Nadarajah，S.K。；Tatossian，C.，非定常粘性流的多目标气动形状优化，Optim。工程，11，67-106（2010）·Zbl 1273.76362号
[29] Srinath，D.N。；Mittal，S.，非定常粘性流形状优化的伴随方法，J.计算。物理。，229, 1994-2008 (2010) ·Zbl 1303.76091号
[30] 内梅克，M。；Zingg，D.W。；Pulliam，T.H.，多点和多目标气动外形优化，AIAA J.，42，1057-1065（2004）
[31] 津格，D.W。；Elias，S.，《一系列操作条件下的气动形状优化》，AIAA J.，44，2787-2792（2006）
[32] Srinath，D.N。；米塔尔，S。；Manek，Veera，低雷诺数下翼型的多点形状优化，计算。模型。工程，51，169-189（2009）·Zbl 1231.74354号
[33] 李伟（Li，W.）。；Huyse，L。；Padula，S.，稳健翼型优化，以在马赫数范围内实现减阻，结构。多功能。最佳。，24, 38-50 (2002)
[34] Huyse，L。；Padula，S。；Lewsi，R.M。；Li，W.，不确定性下自由形式翼型形状优化的概率方法，AIAA J.，401764-1772（2002）
[35] Tezduyar，T.E。；米塔尔，S。；Ray，S.E。；Shih，R.，用稳定双线性和线性等阶插值速度压力元进行不可压缩流计算，计算。方法。申请。机械。工程，95221-242（1992）·Zbl 0756.76048号
[36] Farin，Gerald，《计算机辅助几何设计的曲线和曲面》。《实用指南》（1990），学术出版社·Zbl 0702.68004号
[37] 伯德·R·H。；卢，P。；Nocedal，J。；Zhu，C.，边界约束优化的有限内存算法，SIAM J.Sci。计算。，16, 1190-1208 (1995) ·Zbl 0836.65080号
[38] 佩雷尔，J。；格雷厄姆·W·R。；Tang，K.Y.，使用低阶模型的涡旋脱落优化控制。第一部分——开环模型开发，国际期刊Numer。方法工程，44945-972（1999）·Zbl 0955.76026号
[39] Bergmann，M。；Cordier，L.，通过信赖域方法和吊舱降阶模型对层流状态下圆柱尾流的最优控制，J.Comput。物理。，227, 7813-7840 (2008) ·Zbl 1388.76073号
[40] Ravindran，S.S.，通过模型简化控制前向台阶上的流动分离，计算。方法。申请。机械。工程，191，4599-4617（2002）·Zbl 1124.76304号
[41] Trepanier，J。；Lepine，J。；Guibault，F。；Pepin，F.，机翼气动设计的优化非均匀有理b样条几何表示，AIAA J.，39，2033-2041（2001）
[42] Tezduyar，T.E。；贝尔，M。；米塔尔，S。；Johnson，A.A.，用有限元方法计算非定常不可压缩流-时空公式、迭代策略和大规模并行实现，（Smolinski，P.；Liu，W.K.；Hulbert，G.；Tamma，K.，《瞬态分析中的新方法》，AMD-Vol.143（1992），ASME:ASME纽约），7-24
[43] Srinath，D.N。；Mittal，S.，《低雷诺数流动的最佳翼型》，《国际数值杂志》。《液体方法》，61353-381（2009）·Zbl 1277.76034号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。