基于POD和代理模型的高压捕获翼表面流场快速预测方法
文献类型：期刊论文
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| 作者 | 崔凯 ; 杨靖; 常思源; 田中伟; 肖尧; 李广利
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| 刊名 | 力学学报
 ; 力学学报
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| 出版日期 | 2025-02-26 ; 2025-02-26 |
| 卷号 | 57期号:04页码:883-894 |
| 关键词 | 高超声速 高超声速 高压捕获翼 本征正交分解 代理模型 数值仿真 高压捕获翼 本征正交分解 代理模型 数值仿真 |
| ISSN号 | 0459-1879 ; 0459-1879 |
| 英文摘要 | 高超声速飞行器气动特性的快速预测是其多学科优化设计中的核心环节.当前,针对升力体和翼身组合体等常规气动布局,高超声速气动特性工程计算方法已趋于成熟并得到广泛应用.然而,面对部件间存在显著气动干扰的高压捕获翼新型气动布局,传统工程计算方法面临显著的局限性.为解决这一问题,文章结合计算流体力学(CFD)技术、本征正交分解(POD)方法与径向基函数代理模型,提出了一种高效准确的高压捕获翼表面流场快速预测方法,并据此构建了完整的气动特性快速预测框架.基于高压捕获翼基本设计原理,综合考虑了关键几何参数和来流条件的影响,对典型构型捕获翼下表面的复杂压强分布进行了预测验证.研究结果表明,当保留13个POD基模态时,所提出的快速预测方法与直接CFD计算结果相比,翼面压强预测的平均相对误差仅为1.6%,气动力预测误差更是低至0.3%.值得注意的是,进一步增加POD基模态数量对预测精度的提升效果并不显著.该方法在确保高精度流场重建和预测的同时,显著提升了计算效率,为高压捕获翼构型的优化设计提供了可靠的技术支持.; 高超声速飞行器气动特性的快速预测是其多学科优化设计中的核心环节.当前,针对升力体和翼身组合体等常规气动布局,高超声速气动特性工程计算方法已趋于成熟并得到广泛应用.然而,面对部件间存在显著气动干扰的高压捕获翼新型气动布局,传统工程计算方法面临显著的局限性.为解决这一问题,文章结合计算流体力学(CFD)技术、本征正交分解(POD)方法与径向基函数代理模型,提出了一种高效准确的高压捕获翼表面流场快速预测方法,并据此构建了完整的气动特性快速预测框架.基于高压捕获翼基本设计原理,综合考虑了关键几何参数和来流条件的影响,对典型构型捕获翼下表面的复杂压强分布进行了预测验证.研究结果表明,当保留13个POD基模态时,所提出的快速预测方法与直接CFD计算结果相比,翼面压强预测的平均相对误差仅为1.6%,气动力预测误差更是低至0.3%.值得注意的是,进一步增加POD基模态数量对预测精度的提升效果并不显著.该方法在确保高精度流场重建和预测的同时,显著提升了计算效率,为高压捕获翼构型的优化设计提供了可靠的技术支持. |
| 分类号 | 二类 ; 二类 |
| 语种 | 中文 ; 中文 |
| CSCD记录号 | CSCD:7980539 |
| 资助机构 | 中国科学院基础前沿科学研究计划资助项目(ZDBS-LY-JSC005) ; 中国科学院基础前沿科学研究计划资助项目(ZDBS-LY-JSC005) |
| 其他责任者 | 常思源 ; 常思源 |
| 源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/101253]  |
| 专题 | 力学研究所_高温气体动力学国家重点实验室 宽域飞行工程科学与应用中心 |
| 作者单位 | 1.中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室 2.中国科学院大学工程科学学院 3.中国科学院力学研究所宽域飞行工程科学与应用中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 崔凯,杨靖,常思源,等. 基于POD和代理模型的高压捕获翼表面流场快速预测方法, 基于POD和代理模型的高压捕获翼表面流场快速预测方法[J]. 力学学报, 力学学报,2025, 2025,57, 57(04):883-894, 883-894. |
| APA | 崔凯,杨靖,常思源,田中伟,肖尧,&李广利.(2025).基于POD和代理模型的高压捕获翼表面流场快速预测方法.力学学报,57(04),883-894. |
| MLA | 崔凯,et al."基于POD和代理模型的高压捕获翼表面流场快速预测方法".力学学报 57.04(2025):883-894. |
入库方式： OAI收割
来源：力学研究所
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