Проектирование, аэродинамический расчет и оптимизация проницаемых крыловых профилей в неограниченном потоке и вблизи экрана

• Автор: Марданов, Ренат Фаритович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 118 с.

Оглавление
Используемые аббревиатуры и обозначения
Введение
I. Оптимизация аэродинамических характеристик проницаемых контуров крыловых профилей
§1. Расчет крылового профиля с распределенным отсосом пограничного слоя
§2. Улучшение аэродинамических характеристик крылового профиля путем введения распределенного отсоса пограничного

§3. Максимизация циркуляции скорости при обтекании гладкого контура с источниками и стоками
II. Проектирование профиля крыла экраноплана с выдувом реактивной струи
§4. Обратная краевая задача аэрогидродинамики для профиля
крыла экраноплана с выдувом реактивной струи
§5. Расчеты, анализ, выводы
§6. Пересчет на другие режимы обтекания и работы устройства выдува реактивной струи
III. Приближенный метод проектирования многоэлементных крыловых профилей

§7. Приближенный подход к проектированию крылового профиля вблизи экрана
§8. Приближенный подход к проектированию многоэлементных крыловых профилей
Заключение
Литература
Используемые аббревиатуры и обозначения
окз — обратная краевая задача
ОКЗА — обратная краевая задача аэрогидродинамики
ПС — пограничный слой
лпс — ламинарный пограничный слой
тпс — турбулентный пограничный слой
инж — идеальная несжимаемая жидкость
г = х + іу — комплексная координата физической плоскости
ъи = ір + іір — комплексный потенциал течения
II *4 Л «5* — комплексная координата вспомогательной плоскости
V — величина скорости в физической плоскости
и — величина скорости в канонической плоскости
р — плотность жидкости или газа
р — давление жидкости или газа
Ро = Р + V — полное давление
Сг — область течения
к — контур профиля
— образ области течения в плоскости (
к — образ контура профиля в плоскости С
в — дуговая абсцисса контура профиля
ь — периметр контура профиля
ь — хорда профиля
а — физический или расчетный угол атаки
(3 — теоретический или аэродинамический угол атаки
в — аргумент скорости
Г — циркуляция скорости по контуру профиля
0 — величина расхода
х = в -І9 — функция Жуковского-Мичелла

переменных sm, sn, K0, pd, pC2. Далее наложим ограничения на величину скорости отсасывания
О ^ v0(s) < vo max* (2.7)
Ограничение снизу выражает тот факт, что через проницаемый участок не должен происходить выдув, а ограничение сверху (i^omax ^ 0,05) связано с законностью применения модели ПС при учете вязкости, так как ^ эта модель верна лишь в случае, когда скорости поперек ПС значитель-
но меньше характерной скорости внешнего потока. Ограничение (2.7) и ограничение s, = L на отсутствие отрыва ПС будем учитывать в виде штрафных функций. Теперь с учетом (2.3), (2.5), (2.6) дадим окончательную постановку оптимизационной задачи.
Требуется найти такое положение концов sm и sn, проницаемость Ко перфорированного участка и такие давления рсъ Pci в камере отсоса, чтобы функция
I(sn, Sm, Ко, Pel, Pci) = Al/l(s п> Ко, Pci) + ^ih(sn Ко, Pd) (2.8)
принимала минимальное значение. Здесь
и = 252i(L)[Vi(L)}b-±I^m + V* 7i;oi(s)rfs+
+AS{L - ss) + Av (О, - l) ,
Ав,А„ - штрафные коэффициенты, которые необходимо взять достаточно большими, на порядок больше, чем q, а скорость vo(s) отсоса ПС вычисляется по формуле (2.1). Для нахождения неизвестных параметров р необходимо оптимизировать функцию (2.8), учитывая при расчете ПС
формулы (1.16, 1.17).
Об используемом методе оптимизации. Для оптимизации функции (2.8) используем “генетический” метод численной многомерной оптимизации (см., напр., [68]). Достоинством этого метода является то, что он хорошо работает при наличии большого количества переменных,