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题名兼顾气动和近场声爆特性的伴随优化
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作者
刘峰博
郝海兵
李典
梁益华
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机构
中国航空工业集团公司、西安航空计算技术研究所、航空气动数值模拟重点实验室
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023年第5期48-58,I0001,共12页
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基金
航空科学基金(2019ZA031002)。
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文摘
发展气动/声爆伴随优化设计方法对于研制新一代超声速客机具有重大意义。典型的气动/声爆伴随优化设计方法分为两种:近场信号的伴随优化和远场声爆预测耦合伴随设计优化。将最新发展的基于离散伴随理论的近场声爆信号反设计与气动特性优化结合,提出兼顾气动和近场声爆特性的伴随优化策略。首先,概述了伴随方程梯度求解和提出的基于信号射线方法的近场过压提取及目标过压装配过程,并验证了优化流程中近场信号及地面波形预测的准确性。其次,针对超声速民机标模,开展了低阻优化、近场低声爆反设计、兼顾气动和近场声爆特性的伴随优化三种策略的对比研究,结果表明兼顾气动和近场声爆特性优化策略的伴随优化在综合提升气动和低声爆特性上表现更优。最后与文献中相同算例的优化结果进行对比分析,进一步证明了该优化策略在超声速民机设计中的应用潜力。
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关键词
超声速客机
计算流体力学
气动优化
离散伴随方法
声爆优化
反设计
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Keywords
supersonic aircraft
computational fluid dynamics
aerodynamic optimization design
discrete adjoint method
low-boom optimization
inverse design
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名考虑配平特性的超声速客机低声爆气动布局优化研究
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作者
郝璇
张青青
苏诚
刘芳
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机构
中国航天空气动力技术研究院第二研究所
北京航空航天大学航空发动机研究院
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出处
《航空工程进展》
CSCD
2024年第1期38-50,共13页
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文摘
降低声爆水平是下一代超声速运输机研制需要解决的关键问题之一。低声爆优化通常使飞行器布局向着机翼后掠角增大、机翼沿机身方向分布范围增大的趋势发展,给飞行器的配平和低速特性带来不利影响。以某超声速客机基本构型为研究对象,建立基于类别/形状函数的翼身组合体参数化建模方法;基于超声速线化理论分析外形几何参数对声爆水平的影响。在此基础上,分别针对机身轮廓、机翼平面形状以及扭转角分布对该构型进行低声爆优化和俯仰力矩特性优化,并采用CFD方法对优化结果进行校核。结果表明:与基准构型相比,在不显著增加俯仰力矩的基础上,优化构型的阻力降低了19 cts,近场过压显著降低,地面声爆响度降低5.1 PLdB。
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关键词
低声爆优化
超声速客机
超声速线化理论
几何参数化
配平特性
计算流体力学
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Keywords
low sonic boom optimization
supersonic transport
supersonic linearized theory
parametric geometry representation
trim characteristic
computational fluid dynamics
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分类号
V221.3
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V211.3
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