转捩对平流层飞艇外形优化的影响

摘要：

采用梯度算法优化了平流层飞艇外形以减少气动阻力,目标函数飞艇总阻力系数通过求解Navier-Stokes方程获得.优化过程中采用了SSTκω转捩湍流模型和Realizable κ-ε全湍流模型求解绕流流场,采用大涡模拟方法详细分析了获得的两种飞艇外形的气动性能和特点,并且比较了两种湍流模拟方法的流场求解对梯度法优化的目标函数以及飞艇形状特点的影响.结果表明:是否考虑转捩对优化的结果有明显的影响,考虑转捩优化方案的气动性能明显优于全湍流流动求解优化方案.采用转捩模型的优化由于层流区域的存在改变了飞艇尾部的形状,从而获得了尾部分离区较小的飞艇外形轮廓.

关键词：平流层飞艇、转捩、湍流、外形优化、梯度算法

所属期刊栏目：28

分类号：V211.3(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金51176127;上海市教委重点学科J50501

在线出版日期：2013-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1582-1590