A method for airfoil optimization with low Reynolds number is presented. According to the task requirement, CST function is compiled on Matlab software. The airfoil is parameterized by CST function, and the parameters in CST function are input. The airfoil geometry corresponding to CST function is obtained. The airfoil geometry is imported into ICEM software. The finite element meshing of airfoil is completed by using ICEM macro recording function, and the mesh file is obtained. Macro recording in Fluent software is to set the flight conditions and aerodynamic calculation conditions, import grid files into Fluent software, complete aerodynamic calculation, and get the lift coefficient and lift-drag ratio of airfoil; Judge the lift coefficient and lift-drag ratio of airfoil obtained in step (3). If the lift coefficient and lift-drag ratio of airfoil meet the mission requirements, the corresponding C of airfoil geometry will be retained. ST function; otherwise adjust the parameters of CST function; get the airfoil with high aerodynamic efficiency, improve the flight performance of aircraft.
【技术实现步骤摘要】
一种用于低雷诺数翼型优化的方法
本专利技术涉及一种用于低雷诺数翼型优化的方法,属于临近空间飞行器领域。
技术介绍
美国在上世纪90年代先后推出“捕食者”、“全球鹰”无人机,我国也紧跟步伐,连续研制出“彩虹”、“翼龙”等型号无人机,卓有成效地完成了包括打击、侦察和预警等多种军事任务。就目前的发展趋势来看,高空、长航时、多用途是未来无人机的主要发展方向。高空无人机的巡航高度位于平流层,该区域距离地面一般在20-30km,空气稀薄,密度低,运动粘性系数较大,因此飞行雷诺数较常规而言更低(Re≈2×105),所以提升飞机巡航时的升力系数和升阻比是至关重要的。在目前的技术条件下,高空长航时无人机的飞行速度一般较大,如果强行降低巡航速度,飞机会有失速的危险。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题为:克服现有技术不足,提供一种用于低雷诺数翼型优化的方法,通过翼型优化,实现了高空无人机的巡航高度位于平流层,该区域距离地面一般在20-30km,空气稀薄,密度低,运动粘性系数较大的情况下,提升飞机巡航时的升力系数和升阻比,实现高空无人机的巡航作业。本专利技术解决的技术方案为:一种用于低雷诺数翼型优化的方法,步骤如下:(1)根据任务要求,在Matlab软件上编译CST函数,用CST函数将翼型参数化,输入CST函数中的参数,得到CST函数对应的翼型的几何外形;(2)将翼型的几何外形导入ICEM软件,利用ICEM宏录制功能,完成对翼型的有限元网格划分,得到网格文件;(3)在Fluent软件中进行宏录制即对飞行工况、气动计算求解方程进行设置,将网格文件导入Fluent软件,完成气动计算 ...
【技术保护点】
1.一种用于低雷诺数翼型优化的方法,其特征在于步骤如下:(1)根据任务要求,在Matlab软件上编译CST函数,用CST函数将翼型参数化,输入CST函数中的参数,得到CST函数对应的翼型的几何外形;(2)将翼型的几何外形导入ICEM软件,利用ICEM宏录制功能,完成对翼型的有限元网格划分,得到网格文件;(3)在Fluent软件中进行宏录制即对飞行工况、气动计算求解方程进行设置,将网格文件导入Fluent软件,完成气动计算,得到翼型巡航时升力系数、升阻比;(4)对步骤(3)得到的翼型巡航时升力系数、升阻比进行判断,若翼型巡航时升力系数、升阻比均满足任务要求,则保留步骤(1)中翼型的几何外形对应的CST函数;否则,返回步骤(1)调整CST函数中的参数。
【技术特征摘要】
1.一种用于低雷诺数翼型优化的方法,其特征在于步骤如下:(1)根据任务要求,在Matlab软件上编译CST函数,用CST函数将翼型参数化,输入CST函数中的参数,得到CST函数对应的翼型的几何外形;(2)将翼型的几何外形导入ICEM软件,利用ICEM宏录制功能,完成对翼型的有限元网格划分,得到网格文件;(3)在Fluent软件中进行宏录制即对飞行工况、气动计算求解方程进行设置,将网格文件导入Fluent软件,完成气动计算,得到翼型巡航时升力系数、升阻比;(4)对步骤(3)得到的翼型巡航时升力系数、升阻比进行判断,若翼型巡航时升力系数、升阻比均满足任务要求,则保留步骤(1)中翼型的几何外形对应的CST函数;否则,返回步骤(1)调整CST函数中的参数。2.根据权利要求1所述的一种用于低雷诺数翼型优化的方法,其特征在于:几何外形,包括翼型的厚度、弯度和前缘半径。3.根据权利要求1所述的一种用于低雷诺数翼型优化的方法,其特征在于:编译的CST函数,包括类别函数和形状函数两部分相乘得到CST函数,CST函数表示的曲线能够准确描述低雷诺数翼型的外形。4.根据权利要求3所述的一种用于低雷诺数翼型优化的方法,其特征在于:输入CST函数中的参数,具体为:CST函数中的部分中的参数输入后不变,S(ψ)中的参数能够调整。5.根据权利要求1所述的一种用于低雷诺数翼型...
【专利技术属性】
技术研发人员:王超,姚爱霞,吴尚卿,丁志超,
申请(专利权)人:航天神舟飞行器有限公司,
类型:发明
国别省市:天津,12
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