多鼓包技术在超临界翼型上的减阻特性研究

针对超临界翼型的流动特征,利用计算流体力学方法,通过典型算例开展了对多鼓包技术流动机理与减阻特性的研究。首先对超临界翼型的绕流特征进行了分析,在流动发生转捩的前缘区域布置鼓包,改善翼型前段的压力梯度,减小湍流粘性,达到减阻的目的。然后在典型超临界翼型RAE2822上,研究了前缘鼓包与激波鼓包分别单独作用时,其几何外形和位置参数对减阻的影响。最后对前缘鼓包、激波鼓包的位置和形状参数进行了协同调整,研究了前缘鼓包对常用激波鼓包的减阻效果的影响。经计算,前后鼓包共同减阻的效果确实优于单独激波鼓包,最大减阻量可达11.5%。

基于弹性体变形方法的多鼓包技术在飞翼无人机耦合进排气上减阻

为进一步提升飞翼布局无人机耦合进排气系统的气动性能,针对进排气附近翼面上多鼓包开展了减阻特性与优化设计研究。基于弹性体变形思想的FFD(Free-Form Deformation,自由变形)方法,对飞翼无人机多鼓包进行有效的参数化,并构建了网格自动生成方法;结合γ-e_(θt)转捩模型进行CFD数值模拟,利用RBF代理模型及多岛遗传算法进行多鼓包优化设计。结果表明:基于FFD方法的多鼓包技术设计变量较少,优化效率高;优化后推荐鼓包构型第一个为凹鼓包,后两个为凸鼓包;多鼓包优化模型具有显著的减阻效果,迎角6°下减阻量可达6.2%,随着迎角增大,减阻效果由摩擦阻力减小为主转为压差阻力减小占据主导。