目标气动特性下动力翼参数影响分析与优化

作     者：孙蓬勃 周洲 李旭 王科雷 

作者机构：西北工业大学航空学院 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080103[工学-流体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：陕西省自然科学基础研究计划(2022JQ-060) 装备预研（50911040803） 

主　　题：环量分布 分布式动力翼 反设计 参数影响 优化 

摘      要：本文基于一种以弦向环量分布为目标的分布式动力翼（Distribution-Propulsion-Wing,DPW）二维反设计方法，对比分析了在保持升力和俯仰力矩不变的条件下，动力翼涵道壁弦长和弦向位置对设计结果的影响；进一步以壁面阻力、桨盘入流总压损失和速度分布畸变最小为目标，开展了分布式动力翼二维外形优化设计。结果表明，本文反设计示例结果的弦向环量分布与目标值的平均相对误差为0.0587；在涵道壁参数影响分析中，将同一弦向总环量分布作为反设计目标以保持相同的设计升力和俯仰力矩，当固定涵道壁弦长并使其弦向位置前移，或当固定涵道壁后缘位置并使其弦长增加时，动力翼的壁面阻力较低，升力系数随迎角变化斜率较高，俯仰力矩随迎角变化斜率由负变正；在优化分析中，优化后的二维动力翼涵道壁位置前移，壁面阻力系数下降了2.6倍，同时桨盘入流总压基本没有损失，速度分布均匀性则进一步提高。