[发明专利]一种用于低雷诺数翼型优化的方法

权利要求书

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函数将具有前钝后尖外形特点的翼型参数化，输入CST函数中的参数，得到CST函数对应的翼型的几何外形；

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；

N1、N2为翼型几何外形类别函数的特征参数，N1为0.5，N2为1，定义原点在翼型的前缘的最前端，x轴从翼型的前缘的最前端指向翼型尾缘的中心；Ψ为翼型横坐标，横坐标记为x轴的坐标；

(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；

步骤(4)对步骤(3)得到的翼型巡航时升力系数和升阻比进行判断时，任务要求包括巡航升力系数的最小值和升阻比的最小值，步骤(3)得到的翼型巡航时升力系数、升阻比分别大于任务要求的巡航升力系数的最小值和升阻比的最小值判定为满足任务要求；

步骤(4)返回步骤(1)调整CST函数中的参数，具体为：将CST函数中的部分中的参数保持不变，调整中的参数。

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：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。

4.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：利用ICEM宏录制功能，完成对翼型的有限元网格划分，具体为：网格划分时采用全结构网格，设定翼型的远场前方、上方、下方距离、后方距离、以及网格高度。

5.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：网格文件为.mesh格式。

6.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：对飞行工况、气动计算求解方程进行设置，具体为：飞行工况设置包括：任务要求的飞行高度、飞行速度和飞行姿态；气动计算求解方程包括模拟翼型层流流动、转捩预测和湍流流动的方程。

7.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：完成气动计算，得到翼型升力系数和升阻比，具体为：利用模拟翼型层流流动、转捩预测和湍流流动的方程，得到翼型巡航时升力系数和升阻比。