基于N-S方程的旋翼翼型优化设计方法  

Rotor Airfoil Optimization Design Using Navier-Stokes Equations

作　　者：钱瑞战[1] 乔志德[2] 陈迎春[3] 赵克良[3] 

机构地区：[1]北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系,北京100083 [2]西北工业大学翼型研究中心,陕西西安710072 [3]第一飞机设计研究院气动设计研究室,陕西西安710089

出　　处：《飞行力学》2004年第1期26-29,共4页Flight Dynamics

基　　金：国防科技重点实验室基金资助项目(99JS51.2.1.HK2301)

摘　　要：将N-S方程流场分析程序和序列二次规划结合起来,提出了一种工程实用的直升机旋翼翼型设计方法,以提高旋翼翼型在悬停、前飞和机动等多个设计点及在多种约束条件下的气动性能。由N-S方程计算得到的升力、阻力等气动参数构成目标函数,应用数值优化程序对其进行最优化。计算实例表明:本方法设计质量高,所需机时少,易于实施,有较大的工程应用价值。This paper presents a rotor airfoil design method that couples with viscous flow analysis and numerical optimization to search an airfoil geometry with the improved aerodynamic performance characteristics at multiple design-point while satisfying the specified design constraints. The flow was modeled with Reynolds-averaged Navier-Stokes equations in order to produce reliable designs. The multipoint optimization algorithm was based on SQP(Successive Quadratic Programming) method. Example results are shown for the rotor the blade airfoil design. The study indicates that the proposed approach is attractive for practical use because of its high design quality and reasonable computational cost.

关 键 词：N—S方程 旋翼 翼型 优化设计 直升机 气动性能 

分 类 号：V211.52[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程] V224