低聲爆氣動外形設(shè)計是超聲速民機研發(fā)的一項關(guān)鍵技術(shù)�；诘芽枱o黏求解器進行了典型民機構(gòu)型的低聲爆設(shè)計選型,主要研究了機身軸線彎曲度、機翼平面形狀、機身截面積特征等因素對近場過壓分布的影響,最終選型出一種超聲速飛機氣動布局。在此氣動布局基礎(chǔ)之上,結(jié)合自主研發(fā)的流場/聲爆耦合伴隨優(yōu)化設(shè)計軟件AMDEsign,在指定的低噪聲水平聲爆信號的條件下,通過對遠場聲爆信號進行高效反設(shè)計,實現(xiàn)了超聲速低聲爆氣動外形的大規(guī)模設(shè)計變量數(shù)值優(yōu)化,感覺噪聲級大幅度降低,分析了外形變化對聲爆抑制作用以及近場波系形態(tài),同時也驗證了綜合設(shè)計技術(shù)的有效性。

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【部分圖文】：

圖1LM1021標準模型[18]

式（1）可以采用通過算子分裂法進行快速求解，各項的具體含義參考文獻[18]。圖1為LM1021標準模型示意圖，圖2給出了周向角為0°時的聲爆計算結(jié)果與NASA代碼sBOOM的對比，可以看出，文中采用的非線性聲爆預(yù)測技術(shù)精度較高，能夠為選型以及詳細設(shè)計提供可靠平臺。圖2聲爆信號預(yù)....

圖2聲爆信號預(yù)測與NASA代碼的對比[16]

圖1LM1021標準模型[18]2流場聲爆耦合伴隨優(yōu)化方法

圖3聲爆伴隨梯度與差分對比[16]

該方程組仍然由聲爆伴隨方程和流場伴隨方程構(gòu)成，通過聲爆伴隨變量實現(xiàn)方程組耦合。因此，核心仍然是構(gòu)造聲爆伴隨方程和流場伴隨方程，耦合伴隨方程的各項表達式含義以及詳細推導(dǎo)可以參考文獻[16]，這里不再贅述。圖3給出了聲爆伴隨方程的精度校核，其伴隨變量的物理含義是遠場聲爆信號目標函數(shù)對....

圖4笛卡爾網(wǎng)格

布局選型基于笛卡爾網(wǎng)格無黏求解器進行，笛卡爾網(wǎng)格見圖4。需要指出的是，由于采用無黏計算，該部分并不是用來進行遠場聲爆計算，而是進行近場波系結(jié)構(gòu)定性分析，進行布局參數(shù)研究；基于影響聲爆強度的幾個主要因素，設(shè)計選型基本原則是增加激波上升時間、減小波系過壓峰值，盡可能實現(xiàn)弱激波設(shè)計，對....

本文編號：3911255