《表4 采用TNS求解器对基准外形与优化外形评估的气动性能对比》

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《基于代理模型的大型民机机翼气动优化设计》

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优化前后全机巡航构型的评估状态为:Ma=0.85，Re=4.0×107，CL=0.5，计算结果如表4所示。作为参考，表4中也给出了WB-CAero评估的全机巡航构型且考虑机身黏性的计算结果。可以看出，采用TNS评估的优化外形相对基准外形阻力系数减小7.8counts，充分验证了本文优化得到的气动外形具有较优的巡航气动性能。除此之外，表4还给出了其他RANS求解器的评估结果，采用笔者所在课题组开发的PMNS3DR求解器评估优化外形的阻力系数减小了9.2counts。多种求解器评估的结果虽然略有差别，但都表明优化外形相对于基准外形的巡航气动性能得到显著改善。图20和图21分别给出了采用TNS求解器评估的基准外形与优化外形上表面压力云图和6个机翼展向位置处的压力分布对比图。可以看出，各站位处的激波强度均有不同程度减弱，验证了本文基于代理模型的多轮次优化设计方法能够有效用于大型民机的机翼气动优化设计。需要说明的是，从验证优化设计方法的角度出发，本文只考虑了高速巡航状态设计。而对于实际设计，还必须考虑低速设计点，以及考虑阻力发散马赫数和抖振边界的其他性能指标。