熊俊涛
- 作品数：28 被引量：189H指数：9
- 供职机构：美国加州大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金国防科技重点实验室基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术兵器科学与技术更多>>
- 基于响应面法的跨声速机翼气动优化设计被引量：59
- 2006年
- 响应面法由于其高效、实用的特点,近年来在优化设计领域受到越来越多的重视。本文将响应面法引入到气动数值优化设计中,完成了跨声速机翼单、多目标多约束气动优化设计。该方法采用D优化准则在设计空间内选择一系列样本点,通过求解三维Euler方程进行气动数值试验,来建立二次多项式响应面模型,并在此基础上得到优化的气动外形。以M6机翼为原始机翼的单、多目标多约束优化设计算例表明:采用的响应面法能够较好的捕捉在跨声速流动中目标函数的非线性特征和消除流动中的高频噪声;响应面模型精度满足设计要求,计算误差均小于3%,因而保证了设计方法的实用有效。对于单目标机翼阻力优化设计,阻力系数减少了19%左右。
- 熊俊涛乔志德韩忠华
- 关键词：响应面法优化设计跨声速机翼多目标优化
- 基于响应面法的低速翼型气动优化设计被引量：9
- 2010年
- 响应面方法相较于其它直接优化方法有其高效、实用的优势,此前的研究更多地将响应面方法用于超音速和跨音速翼型的减阻优化设计中。本文将此方法应用于低速翼型优化设计中,进行了基于RANS(Reynolds-Aver-aged Navier-Stokes)方程和自由转捩预测耦合求解的低速翼型气动优化设计。通过计算附面层方程得到附面层参数并用en方法计算转捩位置,并考虑了T-S波和层流分离造成的转捩。RANS方程计算中,使用了转捩过渡区模型,以保证附面层外边界压力分布的精度。RANS方程和转捩预测迭代进行至转捩位置收敛。在响应面模型计算中,使用不含二阶交叉项的二阶多项式模型,减少了构造模型所需的计算量;合理的选择设计空间保证了构造的响应面模型具有较高的精度。使用三个设计点的多目标优化设计,保证了设计的合理性。通过对NACA64(1)-112翼型优化计算结果表明,本文的方法可以有效地进行低速翼型的气动优化,各设计点上转捩位置也得到了改善,有较好的工程实用前景。
- 邓磊乔志德杨旭东熊俊涛
- 关键词：RANS方程转捩预测低速翼型优化设计
- 一种计及静气动弹性变形影响的跨声速机翼气动优化设计方法研究被引量：8
- 2009年
- 耦合流场控制方程和结构静平衡方程求解得到大展弦比跨声速弹性机翼气动性能,分析研究了结构静弹性变形对气动载荷的影响。在此基础上以机翼典型剖面外形和机翼型架外形为设计变量进行了基于控制理论的跨声速弹性机翼气动优化设计方法研究,实现了在真实飞行条件下考虑静气动弹性变形影响的大展弦比跨声速弹性机翼一体化优化设计。优化设计算例结果表明所发展的方法是成功的,优化得到的弹性机翼在满足升力系数约束条件下提高了升阻比。
- 熊俊涛乔志德杨旭东朱标
- 关键词：弹性机翼优化设计升阻比
- 高升阻比跨声速弹性机翼气动外形优化设计方法研究
- 本文进行了基于伴随方法的高升阻比跨声速弹性机翼气动优化设计方法研究.优化设计过程中考虑了在真实飞行条件下的静气动弹性变形的影响.气动载荷及结构静弹性变形量由气动/结构方程的耦合求解得到.目标函数对设计变量的敏感性信息通过...
- 熊俊涛杨旭东乔志德朱标
- 关键词：弹性机翼跨声速大展弦比
- 文献传递
- 非定常微射流控制翼型分离流动的数值模拟研究
- 通过在具有分离流动的翼型表面局部地引入高频非定常微射流干扰,以极小的能量代价可实现对翼型绕流的全局性主动控制,从而达到抑制分离、改善翼型气动性能的目的.本文采用基于隐式预处理多重网格技术的有限体积法和全隐式双时间法,数值...
- 韩忠华乔志德宋文萍熊俊涛
- 关键词：主动流动控制翼型气动性能
- 文献传递
- 应用于跨声速旋翼气动声学计算的两种时域方法的比较被引量：4
- 2006年
- 高速脉冲噪声(HSI)与流动非线性效应密切相关,是跨声速旋翼的主要声源之一。采用理论分析和数值实验相结合的方法,对预测HSI噪声的Ffowcs Williams-Hawkings方法(简称FW-H方法)和Kirchhoff方法进行了比较和分析。理论分析从两种方法的控制方程出发,采用广义函数方法对方程源项进行整理和比较,证实在线性区域Kirchhoff方程可视为FW-H方程的有效近似。数值实验以UH-1H悬停旋翼跨声速气动噪声计算为例,由三维Euler方程数值模拟提供近场气动数据,并在同一控制面上分别采用FW-H方法和Kirchhoff方法对远场噪声进行定量预测。计算结果表明,如果适当构造控制面,2种方法均能有效地预测跨声速旋翼非线性HSI噪声。进一步研究了控制面位置及控制面上物理参数时间导数计算精度对计算结果的影响,发现控制面位置对Kirchhoff方法计算结果具有决定性的影响,而控制面上物理参数时间导数的计算精度对FW-H方法计算结果具有重要影响。
- 韩忠华宋文萍乔志德熊俊涛
- 关键词：气动声学KIRCHHOFF方法非定常欧拉方程
- 基于控制理论和高效网格生成算法的翼身组合体气动优化设计方法
- 基于无限插值理论,采用网格正交控制、物面法向量控制及加权平均光顺等措施,发展了一种高效的复杂翼身组合体计算网格生成方法,满足气动优化对计算网格的高质量及快速生成要求;在此基础上,基于最优控制理论的气动优化设计方法,开展了...
- 杨旭东熊俊涛朱兵乔志德
- 关键词：翼身组合体
- 文献传递
- 基于RANS方程的风力机翼型±180°攻角气动特性计算研究
- 本文耦合RANS和基于线性稳定性分析的eN转捩预测方法，进行了风力机翼型的大攻角气动性能计算，以期提供风力机叶片分析／设计中使用翼型更为准确和完备的气动性能数据。计算风力机翼型S809从开始出现分离气泡到大分离，比较了S...
- 邓磊乔志德杨旭东熊俊涛
- 关键词：风力机翼型RANS方程气动特性大攻角
- 基于响应面方法的气动优化设计
- 本文将响应面方法引入到气动数值优化设计中,以翼型、机翼气动优化设计为目标,发展了一种实用的气动优化设计方法.本文主要完成了以下几方面的工作:1、发展了适用于气动优化设计的响应面优化方法,建立了一套完整优化设计程序.2、进...
- 熊俊涛
- 关键词：气动优化设计多目标优化飞行器
- 文献传递
- RANS方程和附面层方程耦合求解转捩位置的方法被引量：2
- 2009年
- 研究了基于线性稳定性分析的RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程和附面层方程耦合求解转捩位置的方法。RANS方程计算得附面层外边界的速度分布作为附面层方程计算的输入,求解附面层方程得到稳定性分析需要的附面层参数。由于附面层的解在分离点处的奇异性,用交互式附面层方程求解方法。用基于线性稳定性分析的eN方法计算转捩位置,并考虑了Toll-mien-Schliching波和层流附面层分离造成的转捩。迭代求解RANS方程和附面层方程,直到转捩位置收敛。RANS求解中使用转捩过渡区模型,避免了点转捩模型引入的数值扰动。通过对NA-CA0012翼型的计算并和实验结果及Xfoil计算的结果进行比较,吻合较好,有较好的工程实用价值。
- 邓磊乔志德熊俊涛
- 关键词：NAVIER-STOKES方程转捩预测
