民機飛發(fā)集成構型中機翼多目標優(yōu)化設計
摘要:利用超級計算機資源求解雷諾平均NGS方程(RANS),計算評估大量外形方案性能,在可接受的時(shí)間周期內完成民機飛發(fā)集成構型下機翼多目標優(yōu)化設計.搭建了集成機翼CST參數化、復雜外形網(wǎng)格變形、快速CFD流場(chǎng)解算和自動(dòng)后處理等關(guān)鍵環(huán)節,用遺傳算法全局尋優(yōu)的優(yōu)化系統.合理的流程設計使該系統可在“天河2號”超級計算機上同時(shí)對數百個(gè)方案實(shí)施計算評估.在并行計算、加速收斂等技術(shù)的綜合運用下,使用包含800萬(wàn)單元的多塊結構化網(wǎng)格,對NASACRM(Common Research Model)機翼/機身/短艙/吊掛構型的計算分析可在15min內結束.在3點(diǎn)3目標優(yōu)化案例中,用90個(gè)設計變量表達CRM機翼9個(gè)控制剖面的中弧線(xiàn)和扭轉角,60h內完成了超過(guò)10000個(gè)外形方案的計算分析,遺傳進(jìn)化40代.與初始外形相比,PARETO前緣上選擇的最優(yōu)解的各設計點(diǎn)取得了2-10count(1count=阻力系數0.0001)的減阻效果.
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