基于Isight平臺對翼型Gurney襟翼的優(yōu)化設(shè)計(jì)

　　摘 要：為了獲得風(fēng)力機(jī)襟翼的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，本文采用多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化框架軟件ISIGHT、CFD 軟件Fluent 以及遺傳算法，針對加裝襟翼式結(jié)構(gòu)的氣動性能進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。軟件集成了襟翼的參數(shù)化表達(dá)、網(wǎng)格劃分、流場分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)四個模塊，實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科領(lǐng)域的精確分析和整個優(yōu)化循環(huán)過程的自動化運(yùn)行。優(yōu)化結(jié)果表明：Gurney 襟翼的設(shè)計(jì)高度為弦長的2%、設(shè)計(jì)寬度為弦長0.2% 將得到最大的升阻比，上述研究結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。本文的研究方法可為襟翼及其他氣動外形優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

　　0 引言
　　隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和傳統(tǒng)化石能源的日趨枯竭，包括風(fēng)能在內(nèi)的可再生能源憑借建設(shè)周期短、裝機(jī)規(guī)模靈活、不消耗燃料、無污染等優(yōu)點(diǎn)逐漸被人們所關(guān)注。風(fēng)力機(jī)的效率由槳葉決定，翼型作為槳葉的基本要素，其性能好壞直接影響槳葉的氣動性能。當(dāng)前，影響翼型氣動性能的因素主要有：翼型的彎度、表面粗糙度、厚度、扭角等。Gurney 襟翼由于簡單、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，加裝Gurney 襟翼成為提高翼型氣動性能的重要因素，而Gurney 襟翼的高度以及寬度會對翼型氣動性能產(chǎn)生很大影響。
　　目前，國內(nèi)外對于Gurney 襟翼的研究，大多有風(fēng)洞試驗(yàn)[1-3] 和數(shù)值計(jì)算[4-6] 兩種方法，其研究內(nèi)容多集中于對Gurney 襟翼的高度、角度、安裝位置進(jìn)行探討，并認(rèn)為Gurney 襟翼的高度、角度、安裝位置對翼型的升力、升阻比均會有所影響。值得提出的是，上述研究盡管對襟翼設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)作用，但卻沒有對此進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)。對于襟翼寬度，公開文獻(xiàn)更是鮮有論述。（詳細(xì)內(nèi)容請下載附件）