大型飞机气动设计中的CFD技术
计算流体力学在飞机气动设计中的应用
计算流体力学在飞机气动设计中的应用飞机气动设计过程中需要进行气动性能分析和优化设计，以获得更优秀的性能。
计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）是利用数值方法分析流体流动和传热过程的一种技术，可以在计算机上模拟复杂流体流动现象。
CFD的应用已经成为现代工程设计中不可或缺的一部分，也成为了飞机气动设计中的必备工具。
一、CFD在飞机的气动设计中的应用CFD技术在飞机的气动设计中应用非常广泛。
飞机的气动设计涵盖的范围很广，包括机身、机翼、尾翼、进气口和喷气口等多个方面。
CFD技术可以应用在飞机气动设计的各个阶段，如初步设计、设计优化和气动性能分析等。
通过CFD技术，可以对飞机的气动特性进行详尽的研究和分析，包括对气动特性的定量化表达和分析。
可以进行气动性能的数值计算和气动性能的分析，使得飞机的气动设计更加准确和具有可靠性。
二、CFD技术在飞机气动设计中的优还认证CFD技术在飞机气动设计中的应用优势非常显著。
首先，CFD技术可以实时地对飞机的气动特性进行分析和研究，能够提高工程设计的效率。
其次，CFD技术可以模拟复杂的气流情况，使得飞机的设计更加准确和可信。
此外，CFD技术还可以计算精度更高，耗时更短。
因此，CFD技术的应用被广泛应用于飞机的气动设计中。
总之，CFD技术在飞机的气动设计中应用非常广泛，成为了设计和分析气动性能的重要工具。
CFD技术的应用为飞机的气动设计提供了准确、高效和可靠的技术手段，可以有效地提高工程设计的效率和精度。
对于飞机气动设计人员，掌握CFD技术是非常必要的。
CFD概况及在飞机设计中的应用实例
CFD概况及在飞机设计中的应用实例CFD，即计算流体力学，是一种基于数值计算的流体力学方法，用于分析和解决流体流动和传热问题。
CFD在飞机设计中的应用十分广泛，可以用于优化飞机的气动外形、提高燃烧效率、减少飞行阻力和优化热管理系统等方面。
本文将就CFD的概况以及在飞机设计中的应用实例进行详细介绍。
CFD的概况：CFD是一种基于数学方程和适当的边界条件来描述和模拟流体流动和传热过程的方法。
通过将流动区域离散化成有限数量的小平均体积元素来进行计算，然后使用数值计算方法对这些方程进行求解。
通过计算得到的数值解，可以获得流动速度、压力、温度、浓度等流场参数。
CFD方法可以用于解决多种流体流动问题，如外流场、内流场、湍流、传热等。
在飞机设计中的应用实例：1.气动外形优化CFD可以对飞机的气动外形进行模拟和分析，结果可以用于优化飞机外形以减少阻力和提高升力。
例如，可以使用CFD模拟飞机在不同速度、姿态和气流条件下的流场情况，从而评估并优化飞机的气动外形，以减少阻力和提高升力。
2.燃烧效率提升CFD可以用来模拟和分析飞机发动机的燃烧过程，从而提高燃烧效率。
例如，可以使用CFD模拟燃烧室内的燃烧过程，通过调整燃烧室的几何形状、燃油喷射和气流分布等参数，优化燃烧效率，减少燃料消耗和污染物排放。
3.飞行阻力减少CFD可以用于分析和减少飞机在飞行过程中的阻力，从而提高飞行效率和降低燃料消耗。
例如，可以使用CFD模拟飞机在不同姿态下的气动性能，通过优化机翼、机身和涡流等部件的形状和设计，减少飞机的阻力。
4.热管理系统优化CFD可以用于模拟和分析飞机的热管理系统，以优化冷却效果和热平衡。
例如，可以使用CFD模拟飞机发动机散热器的冷却效果，通过调整散热器的设计和布局来提高热交换效率并保持发动机的正常工作温度。
5.空气动力学研究CFD可以用于研究和验证飞机的空气动力学特性，例如飞行稳定性和控制性能。
通过CFD模拟和分析，可以评估不同气流条件下的飞行稳定性和操纵性，从而指导飞机的设计和优化。
CFD技术及其在大飞机研制中的应用
CFD技术及其在大飞机研制中的应用newmaker 来源：航空制造技术经过近30年的迅速发展，今天的CFD已经成为飞机、导弹、飞船等航空航天飞行器研制中一种主要的气动分析和设计工具。
CFD以其快速、经济、高效、适用面广、约束少、数据详尽等特有的优势改变了传统的气动设计方法，成为航空航天飞行器研制中无可替代的有力工具。
大型运输飞机是指起飞总重量超过100t的各类用途的大型军民用航空运载类飞机，其研制能力是衡量一个国家科技水平、工业水平等综合国力的重要标志。
目前，世界上只有美国、欧盟和俄罗斯具有大型民用客机的研制生产实力，而真正具有国际市场竞争能力的只有美国和欧盟。
与此同时，在快速反应、快速机动、大量消耗物资的现代战争中，大型军用运输机已成为战争胜负的重要因素之一，其数量和运载效能也是衡量一个国家快速反应能力的重要标志。
进入21世纪，我国要实现建设航空强国的目标，迫切需要打开大型运输飞机发展的突破口，以满足国家安全和国民经济建设的双重急需，并带动我国科技水平、工业水平的大幅度提高。
大型运输机气动力分析技术是在先进理论方法和成功工程实践的基础上形成和发展起来的，属航空发达国家对我们封锁的关键技术。
直到20世纪70年代，在飞机气动力设计工作中，在采用的设计手段上，风洞试验是主要的，甚至可以说是唯一能获得可靠的气动数据的手段，计算通常只是简单意义上的工程估算。
但是，随着计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）和大容量计算机的发展，试验和计算在设计工作中的相对地位在不断改变。
形成这种改变的主要依据是：由于过去传统的设计方法往往需要给出上百种设计方案进行对比选型试验，风洞试验工作量非常惊人，需要很长的设计周期，耗资亦十分浩大。
据国外资料统计，现代飞行器气动力设计所需的风洞试验需求较过去成量级的增长，如果不大规模开发和采用CFD技术，单单完成这些风洞试验就需耗费5～10年的时间。
CFD数值模拟技术在飞机设计中的应用
CFD数值模拟技术在飞机设计中的应用首先，CFD数值模拟技术可以用于分析飞机的空气动力学性能。
通过
建立复杂的三维数学模型，可以模拟空气流动，并计算出飞机的升力、阻力、升力分布、压力分布和气动力矩等重要参数。
这些参数可以帮助工程
师了解飞机在不同飞行状态下的性能表现，指导他们优化飞机的外形设计，降低阻力，提高升力，以提高飞机的飞行效率和降低燃油消耗。
其次，CFD数值模拟技术可以用于分析飞机的空气动力学特性。
例如，通过模拟飞机在不同攻角、迎角和侧滑角下的飞行状态，可以评估飞机的
稳定性和操纵性。
此外，CFD还可以模拟飞机在复杂气象条件下的飞行性能，如大风、湍流等，以提高飞行安全性。
除了散点飞行状态的分析外，CFD还可以进行全飞行域的飞行状态分析。
通过建立飞机的数学模型，工程师可以对飞机在不同飞行状态下的稳
定性、操纵性和控制特性进行分析和改进。
通过这种方式，工程师可以通
过CFD模拟来评估飞机设计的有效性，从而节省时间和成本，提高飞机设
计的质量和可靠性。
此外，CFD数值模拟技术还可以帮助工程师优化飞机的燃烧过程，减
少燃油消耗和排放。
例如，通过模拟燃烧室内的燃烧过程，工程师可以优
化燃烧室的结构和燃烧过程参数，以提高燃烧效率和降低污染物排放。
总之，CFD数值模拟技术在飞机设计中具有重要的应用价值。
它可以
用于分析飞机的气动性能、空气动力学特性和燃烧过程，帮助工程师优化
飞机的设计，提高飞机的飞行效率和降低燃油消耗。
因此，CFD数值模拟
技术在飞机设计中被广泛应用，并成为飞机设计的重要工具之一。
飞行器空气动力特性仿真验证方法介绍
飞行器空气动力特性仿真验证方法介绍飞行器的设计与研发需要对其空气动力特性进行仿真验证。
仿真验证方法是通过数学模型和计算机模拟来预测飞行器在真实环境中的气动性能。
这种方法减少了开发周期和成本，提高了设计的准确性和可靠性。
本文将介绍一些常见的飞行器空气动力特性仿真验证方法。
一、CFD仿真验证方法CFD（Computational Fluid Dynamics）是一种利用计算机对流体流动进行数值模拟并求解的方法。
在飞行器设计中，CFD仿真验证方法是最常用的一种。
通过建立飞行器的几何模型和流场模型，将流体流动的方程离散化，并使用数值方法求解，得到飞行器在不同飞行状态下的气动特性。
CFD仿真验证方法的优点是可以预测飞行器在各种复杂气动环境中的性能，如气动失效、阻力、升力、扰动等。
同时，CFD仿真可以为飞行器设计提供详细的流场数据，帮助工程师分析和改进设计。
二、风洞试验验证方法风洞试验是一种将飞行器模型放置在特定环境中进行实际测量的实验方法。
风洞试验可以提供准确的气动数据，对飞行器的性能进行全面评估。
风洞试验验证是飞行器设计产业化前的重要环节。
风洞试验验证方法的优点是可以直接测量飞行器的气动性能，提供实验数据与CFD仿真结果进行对比。
这有助于验证仿真模型的准确性和可行性，并评估飞行器在不同飞行状态下的气动特性。
三、飞行试验验证方法飞行试验验证方法是将设计的飞行器投入实际飞行中，通过对飞行器的实时测量和数据分析，验证其空气动力特性。
飞行试验验证是飞行器设计的最终确认环节，可以直接评估飞行器在真实工作环境中的性能。
飞行试验验证方法最大的优点是可以获得真实的飞行数据。
通过实际飞行试验可以验证CFD仿真和风洞试验的结果，并对飞行器的性能进行修正和改进。
同时，飞行试验也可以评估飞行器的稳定性、机动性和抗干扰性。
四、验证方法的结合应用在实际飞行器设计中，通常会综合应用以上的仿真验证方法，以获取更准确和全面的结果。
首先，使用CFD仿真进行初步设计，预测飞行器的性能和空气动力特性。
基于cfd方法的大型客机高速气动设计
基于cfd方法的大型客机高速气动设计
1 客机高速气动设计
客机高速气动设计是为了使大型客机更高效地飞行而开发的设计
技术。
大型客机在那些超音速的环境中的行为将决定其在空中的性能，且该设计还必须满足多种工程和技术要求，因此，在设计中使用有限
元法（FEM）进行计算流体力学（CFD）分析，已经成为大型客机设计
中不可或缺的一环。
CFD可以用来识别空气动力学中不能被实际观测到的细节，且可以模拟大型客机在不同环境中表现出的载荷和振动。
2 CFD分析
CFD分析是一种通过计算空气动力学行为来分析和设计气动系统的方法。
CFD可以用来模拟不同的气动要素，例如大型客机的翼型，机尾和气动控制元件，以及空气动力学行为如湍流，滑翔角，增加的阻力
和扰动等等。
使用分析软件，可以测量模拟的参数，显示气动要素的
性能曲线以及大型客机的总体操作特性。
另外，分析软件还可以分析
模拟出来的对流层行为，帮助工程师更深入地了解空气动力学。
3 优势
使用CFD分析，大型客机的设计者可以更深入地了解客机在不同
情况下的行为，并可以根据分析结果提出改进设计的建议，从而使客
机最大程度地实现高效运行。
此外，CFD分析有助于提高客机的实际操作安全性和操作效率。
还可以根据CFD分析结果，修改气动系统的设
计，以提高大型客机的可靠性和耐久性。
最后，使用CFD分析可以减少设计周期，降低成本，而且更快地完成大型客机设计。
因此，使用CFD进行大型客机高速气动设计是一种安全，高效的方式，对于提高大型客机的飞行性能有着明显的好处。
CFD计算技术在航空航天中的应用案例分析
CFD计算技术在航空航天中的应用案例分析飞行器的气动设计是飞行器设计的重要组成部分，直接影响着飞行器的飞行性能和燃油效率。
传统的气动设计方法需要经过大量的试验验证，耗时耗力，成本高昂。
而CFD技术可以通过对飞行器周围流场的数值模拟，直观地展示飞行器的气动特性，为设计者提供快速、高效的设计优化方法。
下面将以波音787客机的气动设计为例，介绍CFD技术在飞行器气动设计中的应用。
波音787客机是一种采用先进复合材料制造的远程中型宽体喷气客机，具有较低的燃油消耗和良好的气动性能。
在787客机的研发过程中，波音公司利用CFD技术对飞机的整体气动特性进行了模拟和分析，为飞机的设计提供了重要参考。
首先，波音公司利用CFD软件建立了波音787客机的数值模型，对飞机的外形、机翼、进气口等关键部件进行了网格划分和模拟。
通过计算空气在飞机周围的流动情况，预测了飞机在不同飞行状态下的气动性能，包括升力、阻力、升阻比等参数。
通过对比仿真数据和实验数据，验证了CFD模拟的准确性和可靠性。
其次，波音公司利用CFD技术对飞机的气动优化进行了研究。
通过对机翼形状、进气口位置、机身流线等设计参数的调整，优化了飞机的气动性能，提高了飞机的飞行效率和稳定性。
通过CFD模拟，波音公司成功解决了飞机在低速飞行状态下的气动振荡问题，提高了飞机的操纵性和安全性。
最后，波音公司利用CFD技术对波音787客机的气动热力性能进行了分析。
通过计算飞机表面的热流分布和热应力，评估了飞机在高速飞行、超音速飞行等极端条件下的热力响应。
通过CFD模拟，波音公司设计了有效的热防护措施，确保了飞机的燃烧安全和结构稳定性。
综上所述，CFD技术在航空航天领域的应用案例中，以波音787客机的气动设计为例，展示了CFD技术在飞行器设计和性能优化中的重要作用。
CFD技术不仅可以提高飞行器设计的效率和准确性，还可以为飞行器的气动性能、热力性能等方面提供全面、可靠的分析和优化方法，推动了航空航天技术的发展和进步。
CFD数值模拟技术在飞机设计中的应用
CFD数值模拟技术在飞机设计中的应用
一、气动外形设计
利用CFD技术，工程师可以在计算机上模拟不同气动外形下的气流运
动情况，并根据不同外形的数据比较不同设计的优缺点。
这样可以帮助设
计师们快速找到最佳的气动外形设计，减少试验和试错的成本。
二、气流在飞机表面的流动情况
通过CFD模拟，可以详细地展示气流在飞机表面的流动情况，包括压
力分布、阻力、升力等重要参数。
这些数据能够帮助设计师们进一步优化
飞机的形状和流线型，提高飞机的性能和效率。
三、飞机部件设计
CFD技术还可以用于设计飞机的不同部件，比如机翼、发动机进气口等。
通过模拟不同设计下的气流流动情况，工程师可以找到最佳设计方案，减少飞机阻力，提高飞机性能。
四、飞机燃油效率优化
CFD技术可以帮助工程师们优化飞机的燃油效率。
通过模拟不同飞行
状态下的气流流动情况，可以减少飞机的阻力，提高飞机的燃油效率，降
低飞行成本。
五、减少飞机噪音
CFD技术也可以用于减少飞机的噪音。
通过模拟不同设计方案下的气
流流动情况，可以优化飞机的气动外形，减少气流与飞机表面的摩擦和湍流，从而减少飞机的噪音。
总而言之，CFD数值模拟技术在飞机设计中的应用是非常广泛的。
它能够帮助设计师们快速找到最佳设计方案，降低飞机设计成本，提高飞机性能和效率，是飞机设计中不可或缺的重要工具。
随着计算机技术的不断发展，CFD技术在飞机设计中的应用前景将会更加广阔。
CFD概况及在飞机设计中的应用实例
CFD概况及在飞机设计中的应用实例首先，CFD在飞机的气动设计方面起着重要作用。
在飞机设计的初期阶段，通过CFD模拟可以评估飞机的气动特性，比如升力、阻力和稳定性等。
在设计过程中，通过调整机翼、机身、尾翼等的几何参数，可以利用CFD模拟分析不同设计方案的气动性能，并进行比较和优化。
例如，飞机的设计师使用CFD软件模拟了不同机翼形状的飞行气动特性。
通过CFD模拟，设计师可以获得每个机翼形状在不同迎角下的升力、阻力和气动力矩等参数。
基于这些参数，设计师可以比较不同机翼形状的性能，选择最合适的设计方案。
其次，CFD在飞机的气动优化中也扮演重要角色。
在设计阶段，利用CFD模拟可以不断调整设计参数，优化飞机的气动特性。
通过对设计参数的改变和CFD模拟的比较，设计师可以确定最佳的设计参数，以提高飞机的升力、降低阻力、增强稳定性等。
例如，飞机的设计师使用CFD模拟了不同机翼后掠角的气动特性。
通过CFD模拟，设计师可以评估不同后掠角下的升力系数、阻力系数和迎角范围等参数。
设计师可以通过对比不同后掠角的模拟结果，选择最优后掠角，以提高飞机的升力和降低阻力。
最后，CFD在飞机燃烧室设计中也能够发挥重要作用。
飞机燃烧室的设计决定了燃烧效率、排放物生成和传热特性等因素。
通过CFD模拟可以评估燃烧室的燃烧性能，优化燃烧室的结构以提高燃烧效率和减少排放物。
例如，飞机的设计师使用CFD模拟了不同燃烧室结构的燃烧性能。
通过CFD模拟，设计师可以获得不同燃烧室结构下的燃烧效率、温度分布和排放物生成等参数。
设计师可以通过对比不同燃烧室结构的模拟结果，确定最优的燃烧室结构，以提高燃烧效率和减少排放物。
总的来说，CFD在飞机设计中的应用非常广泛。
通过CFD模拟，设计师可以在飞机设计的初期阶段评估气动特性，在设计过程中进行气动性能比较和优化，并在燃烧室设计中提高燃烧效率和减少排放物。
CFD的应用可以帮助设计师节约时间和成本，提高飞机设计的效率和质量。
CFD技术在航空设计中的应用
CFD技术在航空设计中的应用第一章：引言航空工业一直是高科技、高精度、高效率和高质量的行业，需要对航空器进行复杂的模拟，以提高设计和生产效率。
Computational Fluid Dynamics (CFD)技术是一种适用于航空领域的非常重要的技术。
通过CFD技术，航空工程师们可以在设计和生产过程中进行流体动力学方面的模拟，从而实现航空器的优化设计和性能改进。
本文将主要探讨CFD技术在航空设计中的应用，展示CFD技术在航空领域未来的前景。
第二章：CFD技术的基本概念和原理CFD流体计算力学技术是一种通过数值方法解决流场和传热传质问题的方法。
它基于物理方程，使用数值方法将这些方程离散化并求解，这些方程包括质量守恒、动量守恒和能量守恒。
CFD的求解过程可以分为以下几个步骤：首先，通过离散方程将流场的信息转化为数值问题。
其次，使用CFD软件求解这些方程得出流场的数值解，并进行后处理以得出所需的结果。
CFD技术对于航空工程师来说具有极大的意义，因为在设计和生产航空器时，CFD技术可以模拟预测流体流动、空气动力学和热力学等方面的问题。
其基本原理是利用计算机模拟了问题，可以减少试错和试验成本，同时也可以改进航空器的性能和设计。
第三章：CFD技术在航空设计中的应用3.1 流场分析流场分析是CFD技术在航空设计中的最主要的应用之一。
流场分析可以通过预测航空器周围空气的流动情况，对气动力学特性和设计方案进行验证和优化。
CFD技术可以用来模拟除气动外其他方面的流体问题，比如空气在飞机上的装载和传播。
通过这种方法可以减少设计周期和改进设计，实现高效的生产。
3.2 研究翼型形状翼型形状是航空工程中一个很关键的方面，因为它对气动布局、飞行控制、降阻、噪声和减震等方面都有着重要影响。
CFD技术可以帮助工程师们对不同翼型进行模拟，分析其气动表现，减少试错和建立翼型模型和设计。
它还可以模拟飞行过程中的不同气流和气动效应，比如着陆时，惯性降阻起到了什么作用等。
CFD概况及在飞机设计中的应用实例
CFD概况及在飞机设计中的应用实例CFD概况CFD(计算流体力学)方法是计算机辅助空气动力设计（CAAD）的核心，计算机性能的不断提高为CFD进行复杂流场的数值模拟提供了广阔的前景，CFD在飞机气动设计中的应用日益扩大。
据国外报道，20世纪80年代初，在飞机设计中已有30%～50%的气动力数据由计算机模拟提供，特别是在初步设计阶段，在某些飞机数值计算上已成为主要方法，风洞试验仅作为校核手段。
20多年来，基于CFD方法的实用程序已经发展了不少，它们大多是公司的保密财富。
它们能分别求解无粘流线性方程、跨音速小扰动速势方程、全速势方程、Euler方程、雷诺平均N-S方程和粘性附面层方程等。
根据绕流物体形状的复杂程度不同和分析设计的目的不同，国外已有许多种程序软件，如NASA的PLOT2D、GAS(Graphical Animation System)、Surf(Surface modeler)等。
近年来又出现了多种类型的可视化软件，如AVS(Application Visualization System)、Wave Front、STAR-CD、PHOENICS、CFX、FLUENT等，都具有很强的功能，它们是飞机设计中不可缺少的工具。
CFD方法的实际应用，大大减少了风洞的负担，缩短了设计周期，节省了成本，确保了飞机性能。
据国外资料报道，美国F-16飞机在20世纪70年代设计时，采用的是风洞试验验证，在1971～1982年期间，风洞试验时间用了12000h，而在前掠翼飞机X-29的设计时，采用了CFD方法，仅需160h的跨音速和超音速风洞试验验证；"湾流"（Gulfstream）支线飞机的跨音速机翼设计采用CFD方法，节省了400万美元的设计费用。
到20世纪80年代末，波音公司声称CFD技术可以使试验模型吹风时数减少80%左右，据美国航空航天局兰利中心估计，一个主要飞机型号设计的常规风洞试验验证费用需要1500万～3000万美元。
飞行器气动设计中的计算流体力学
飞行器气动设计中的计算流体力学在现代航空航天领域，飞行器的设计与性能优化是一个极其复杂且关键的任务。
而在这一过程中，计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称 CFD）正发挥着越来越重要的作用。
它就像是一位无形的“魔法师”，帮助工程师们在虚拟的世界中模拟飞行器周围的气流流动，从而为实际的设计提供宝贵的参考和指导。
想象一下，飞行器在天空中高速飞行时，周围的空气会产生各种复杂的流动现象。
这些气流的变化会直接影响飞行器的升力、阻力、稳定性和操纵性等关键性能指标。
传统的设计方法往往依赖于风洞试验和经验公式，但这些方法不仅成本高昂、耗时费力，而且在面对一些复杂的流动情况时，可能无法提供足够准确和详细的信息。
而计算流体力学的出现，则为解决这些问题提供了一种全新的、高效的手段。
它基于数学模型和数值计算方法，通过计算机模拟来求解描述流体流动的基本方程，从而得到飞行器周围流场的详细信息。
这就好比我们在电脑中构建了一个虚拟的风洞，能够随时随地对不同的飞行器设计方案进行测试和分析。
那么，计算流体力学是如何在飞行器气动设计中发挥作用的呢？首先，在飞行器的外形设计阶段，CFD 可以帮助工程师快速评估不同外形方案的气动性能。
通过对各种几何形状的模拟，比如机翼的翼型、机身的外形、发动机进气道的形状等，工程师们可以筛选出那些具有较好气动特性的设计方案，从而减少了设计过程中的盲目性和试错成本。
例如，在设计机翼时，工程师可以使用 CFD 模拟不同的翼型在不同飞行条件下的升力和阻力特性。
通过对这些模拟结果的分析，他们可以选择出最适合特定飞行任务的翼型，以提高飞行器的燃油效率和飞行性能。
其次，CFD 还可以用于优化飞行器的部件布局。
比如，发动机短舱在机身的位置、起落架的收起方式、各种外挂物的布置等，都会对飞行器的整体气动性能产生影响。
通过 CFD 模拟，可以找到最优的部件布局方案，以减少气流干扰和阻力。
气动设计的CFD数值模拟及优化
气动设计的CFD数值模拟及优化随着工业的发展和科技的进步，气动设计在各个行业中都扮演着重要的角色。
比如汽车、航空航天、建筑、能源等各种领域的研发工作都需要气动学的知识。
而气动设计的CFD数值模拟及优化技术，也成为了这些工程实践中重要的一部分。
下面，我们就来说一说气动设计的CFD数值模拟及优化技术。
一、CFD数值模拟的基本原理CFD(Computational Fluid Dynamics)，即计算流体力学，是利用计算机数值模拟流体在空间和时间上的运动、变化和相互作用的一种方法。
在气动设计中，CFD 数值模拟可以对气流进行分析和模拟，提供了可视化的方式来观察实际系统中的流场，最大限度地发挥设备的作用。
CFD计算流体力学的工作流程包括以下几个步骤：（1）建立几何模型：根据需要，选择合适的几何模型，以及相应的数据导入格式如IGES、STEP、STL等，进行模型导入。
（2）网格划分：确定模型的流动范围，并划分为多个相邻的小网格。
合理的网格划分可以更好地反映物体表面形态等数据，从而提高计算效率并减小误差。
（3）设定数值模型：根据需要，设置流动方程、物理模型、边界条件、计算区域、计算网格等。
（4）计算流动场：运用计算机对所设定的数值模型进行求解，并获取流动场的数值分布和特性参数。
一般计算过程需要使用数值方法，如有限元方法、速度增量法、声波分析法等。
（5）结果评价和分析：对所取得的流动场结果进行评价和分析，包括物理特性、流动速度、温度场等。
二、气动设计中的CFD数值模拟应用气动设计中的CFD数值模拟可以在实验前预测设计效果，也可以为详细的实验设计提供重要的指导信息。
在地址这一方面，气动设计中CFD数值模拟有以下应用：1.气动外形优化：气动外形优化是指在气动学和结构力学约束条件下，利用CFD数值模拟来进行气动外形的参数优化，从而实现外形的最佳效果。
在外形优化过程中，不断地调整参数，通过CFD模拟验证参数的合理性，加速气动设计的过程，提高设计效率。
CFD计算技术在航空航天中的应用案例分析
CFD计算技术在航空航天中的应用案例分析航空航天工程是一项高度复杂和严谨的工程领域，需要在设计和制造过程中考虑各种复杂的流体力学现象。
为了确保飞行器的安全性、性能和效率，航空航天工程师使用了许多科学和技术手段来模拟和分析这些流体力学现象。
其中，计算流体力学（CFD）技术是一个非常重要且广泛应用的工具。
本文将分析CFD计算技术在航空航天中的应用案例，深入探讨其在设计和性能优化方面的重要性。
首先，CFD技术在航空航天工程中的应用可以帮助工程师们更好地理解和优化飞行器的气动特性。
通过对飞行器的几何形状进行建模，并结合流体运动的基本方程，CFD技术可以模拟流经飞行器表面的气流，以及气流对飞行器所产生的各种影响。
这些影响包括阻力、升力、气动力矩等。
通过对这些影响进行分析，工程师们可以评估不同设计参数对飞行器性能的影响，进而进行优化设计。
其次，CFD技术在航空航天工程中的应用可以帮助工程师们改善飞行器的燃料效率和减少污染排放。
航空工业是全球能源消耗和温室气体排放的一个主要来源。
为了实现可持续发展，航空航天工程师需要通过改进设计来减少能源消耗和环境污染。
CFD技术在这方面发挥了重要作用。
通过对发动机燃烧过程的数值模拟，工程师们可以优化燃烧室的设计，改善燃烧效率，减少燃料消耗和氮氧化物等有害物质的排放。
此外，CFD技术在航空航天工程中的应用还涉及到飞行器的热管理。
在高速飞行过程中，飞行器表面会受到高温和高速气流的冲击，这可能导致材料的热应力和热传导问题。
通过CFD技术，工程师们可以模拟流经飞行器的气流，并分析气流对飞行器表面的冷却效果。
通过对冷却系统参数的优化设计，可以有效降低飞行器结构的温度，提高耐热性能，延长使用寿命。
此外，CFD技术还能够帮助工程师们优化飞行器的控制系统。
融合气动、热学和结构力学的CFD模型可以提供关键的信息，用于设计和评估飞行器的飞行稳定性和操纵性能。
在飞行器设计的早期阶段，通过CFD技术进行大规模的参数优化可以加快设计过程，并提供设计方案的初步评估。
CFD概况及在飞机设计中的应用实例
CFD概况及在飞机设计中的应用实例在飞机设计中，CFD技术可以帮助工程师对飞机进行气动性能分析、优化设计，提高飞机的性能和效率。
例如，在飞机的机翼设计中，利用CFD技术可以对气流在机翼表面的流动进行模拟，分析气流的分布情况，优化机翼的形状和结构，降低阻力，提高升力，从而提高飞机的飞行性能。
此外，CFD技术还可以对飞机的机身、尾翼、引擎等部件进行气动性能分析，优化设计，提高飞机的安全性和稳定性。
为了更好地了解CFD技术在飞机设计中的应用，以下将介绍一些实际的应用实例：1.飞机机翼气动性能分析与优化设计利用CFD技术可以对飞机的机翼进行气动性能分析，包括机翼的升力、阻力、升阻比等方面的参数进行模拟计算。
通过对不同机翼形状、翼型、后掠角等参数进行优化设计，可以提高机翼的升力系数，减小阻力系数，从而改善飞机的升力性能和飞行效率。
2.飞机发动机进气道设计与性能分析飞机的发动机进气道是关键的气动部件之一，其设计对飞机的性能和效率有着重要的影响。
利用CFD技术可以对飞机发动机的进气道进行流场分析，考虑流动的速度、压力、温度等参数，优化进气道的结构和形状，提高空气的进气效率，降低气流的损失，从而提高发动机的性能和燃油效率。
3.飞机机身外形设计与气动性能分析飞机的机身外形设计对飞机的气动性能有着重要的影响，包括流阻、升力、稳定性等方面。
利用CFD技术可以对飞机的机身外形进行流场模拟，分析空气在机身表面的流动情况，优化外形设计，减小阻力，提高飞机的飞行效率和稳定性。
4.飞机尾翼设计与气动性能分析飞机的尾翼是控制飞机飞行姿态和稳定性的关键部件之一，其设计对飞机的飞行性能和操纵性有着重要影响。
利用CFD技术可以对飞机的尾翼进行流场分析，研究尾翼对飞机飞行的影响，优化尾翼的结构和形状，提高尾翼的升力效果，改善飞机的飞行稳定性和操纵性。
总而言之，CFD技术在飞机设计中具有重要的应用价值，可以帮助工程师对飞机的气动性能进行分析与优化设计，提高飞机的飞行性能和效率。
计算流体力学在飞行器研制中的应用
计算流体力学（CFD）是一种利用计算机模拟流体运动和传热传质过程的工程技术。
它通过数学模型和计算方法，分析流体运动和传热传质问题，可以预测飞行器在不同气动条件下的性能表现。
在飞行器研制中，计算流体力学技术起着至关重要的作用，本文将从多个方面介绍CFD在飞行器研制中的应用。
一、空气动力学分析CFD可以模拟不同机翼、机身、尾翼等部件在不同飞行状态下的空气动力学性能。
通过对流场的数值模拟，可以预测飞行器在不同飞行阶段的升力、阻力、侧向力等气动力参数，为飞行器的设计优化提供重要依据。
CFD还可以模拟风洞实验，验证风洞实验的结果，并帮助分析风洞实验的误差和不确定性。
二、气动加热效应分析在高速飞行器研制中，气动加热效应是一个重要的问题。
通过CFD技术，可以模拟高速飞行器在大气中的运动过程，计算飞行器表面的气动加热效应，预测表面温度分布，为飞行器的材料选型和热防护设计提供支持。
CFD还可以分析飞行器在高速空气流动中的传热传质特性，为飞行器的热控系统设计提供依据。
三、飞行器结构强度分析飞行器在飞行过程中受到气动载荷的作用，需要具有足够的结构强度来抵抗这些载荷。
通过CFD技术，可以模拟飞行器在不同飞行状态下的气动载荷分布，计算飞行器结构的受力情况，预测飞行器的结构强度和疲劳寿命，为飞行器的结构设计和材料选型提供支持。
四、飞行器操纵性和稳定性分析飞行器的操纵性和稳定性是飞行器设计中的重要问题。
通过CFD技术，可以模拟飞行器在不同飞行状态下的气动力和力矩，分析飞行器的操纵性和稳定性特性，预测飞行器在不同操纵情况下的姿态变化和响应特性，为飞行器的操纵系统设计提供支持。
五、飞行器冲击波和湍流控制分析在超声速飞行器研制中，冲击波和湍流控制是关键技术。
通过CFD技术，可以模拟飞行器在超声速飞行状态下的流场特性，分析冲击波和湍流的产生和传播机理，为飞行器的冲击波控制和湍流控制技术提供支持。
六、飞行器燃烧和推进系统分析飞行器的燃烧和推进系统是飞行器性能的关键因素。
基于CFD的飞机机翼气动性能优化研究
基于CFD的飞机机翼气动性能优化研究随着航空工业的不断发展，人们对飞机机翼气动性能的要求越来越高。
而基于CFD的飞机机翼气动性能优化研究正是为了满足这样的需求而产生的。
CFD（Computational Fluid Dynamics）是指计算流体力学，它是通过求解一系列非线性偏微分方程组来模拟流体运动的数值方法。
CFD作为一种高精度、高效率、低成本的计算方法，被广泛应用于气动性能优化等领域。
飞机的机翼是飞机重要的组成部分，对飞机的飞行性能起着至关重要的作用。
因此，对于飞机机翼气动性能的优化研究，可谓是飞机制造业中的重中之重。
机翼的气动性能可能会受到多种因素的影响，如机翼形状、机翼表面粗糙度、机翼角度等。
基于CFD的飞机机翼气动性能优化研究，主要是通过数值模拟的方法，对机翼各项气动性能参数进行分析，并在此基础上进行优化设计。
在进行CFD模拟时，首先需要建立一个几何模型。
这个模型包括了机翼的各项尺寸和形状，以及机翼表面的粘性层厚度等细节信息。
在模型建立完成后，需要对模型进行网格划分，以便将流体的运动离散化为单元区域计算。
接着，我们需要确定模拟所需要的计算条件，如流场的入口速度和温度、流场中的粘性系数等。
在这一步完成后，我们就可以利用CFD求解器对模拟进行求解了。
求解器会对模型所采用的计算方法进行数值计算，并得出流场的各项参数。
得出流场参数后，我们就可以对机翼的气动性能参数进行分析了。
这包括了机翼的升阻比、升力系数、阻力系数、升力分布等。
同时，我们可以通过CFD模拟进行参数扫描，研究不同参数对机翼气动性能的影响，并分析影响机翼气动性能的主要因素。
在分析完机翼的气动性能参数后，我们就可以进行针对性的优化设计。
这包括了机翼形状的改变、机翼表面的流线型设计、机翼角度的调整等。
通过CFD模拟，我们可以对各种优化方案进行验证，并得到最优方案。
需要注意的是，虽然CFD模拟在飞机机翼气动性能优化研究中起到了至关重要的作用，但它仅仅是一个模拟工具，依然需要在实际飞行中进行验证。
CFD数值模拟技术在飞机设计中的应用
CFD数值模拟技术在飞机设计中的应用首先，CFD数值模拟技术可以用于优化飞机的气动外形。
通过对飞机
外形进行CFD数值模拟分析，可以获得飞机在不同速度、姿态和迎角下的
气动力系数、压力分布、速度分布等气动特性，进而识别并优化飞机的气
动外形。
例如，在模拟中发现飞机尾翼产生的阻力过大，工程师可以调整
尾翼形状、角度来减小阻力，提高飞机的性能。
其次，CFD数值模拟技术可以用于减小飞机的阻力。
阻力是飞机飞行
过程中产生的主要的能量损失源，减小阻力可以提高飞机的燃油效率和性能。
CFD数值模拟技术可以通过研究飞机表面的压力分布、流速分布等参数，帮助工程师识别造成阻力的主要因素，并且优化飞机的外形和构造来
减小阻力。
例如，通过调整机翼形状、机身流线型等，可以减小气动阻力，提高飞机的速度和耗油效率。
再次，CFD数值模拟技术可以用于改善飞机的操纵性能。
一个优良的
飞机设计应该具有良好的操纵性能，以便飞行员能够更好地控制飞机。
CFD数值模拟技术可以通过分析飞机的操纵特性，包括升降舵、副翼、方
向舵的效果、配平装置的效果等，帮助设计师进行参数的调整和优化来改
善飞机的操纵性能，使飞机更加稳定和易于操纵。
总之，CFD数值模拟技术在飞机设计中的应用广泛而重要。
通过CFD
数值模拟技术，工程师可以更好地理解和分析飞机的气动特性，并通过优
化飞机的外形、减小阻力、改善操纵性能、降低噪音和振动等措施来提高
飞机的性能和安全性。
随着计算机性能的提高和CFD数值模拟技术的不断
发展，相信它在飞机设计中的应用会进一步扩大和完善。
CFD在飞机气动性能分析中的应用研究
CFD在飞机气动性能分析中的应用研究飞机气动性能是指飞机在空中运行时所受到的空气力的特性和变化规律。
对于飞机设计和性能预测来说，准确分析和理解飞机的气动特性至关重要。
计算流体力学（CFD）是一种流体力学和数值模拟的分析方法，近年来在飞机气动性能分析中得到越来越广泛的应用。
CFD模拟传统的试验方法具有很多优点。
首先，CFD模拟可以更高效地进行飞机气动性能分析。
传统试验需要昂贵的设备和大量的实验时间，而CFD模拟只需在计算机上进行，在资源和时间上更具灵活性。
其次，CFD模拟可以探索更多不同的设计方案。
在试验中，设计更改意味着改变模型或器件，这需要额外的时间和投资。
而在CFD模拟中，设计参数的变化可以立即得到结果。
另外，通过CFD模拟可以更好地理解飞机的细节特性。
试验只能提供全局性的结果，而CFD模拟可以从局部细节的角度分析飞机的气动性能，增加设计决策的可靠性。
在飞机气动性能分析中，CFD模拟可以用于估计飞机的升阻比、升阻曲线和升力线等关键指标。
通过改变飞机的几何形状和运行条件，并进行CFD模拟，研究人员可以快速获得飞机在不同状态下的升力和阻力情况。
这对于优化飞机设计和降低燃油消耗非常重要。
例如，通过CFD模拟可以改变飞机的机翼形状和剖面，来寻找最佳的升力分布和最低的阻力，从而提高飞机的性能。
另外，CFD模拟还可以应用于飞机的气动干扰分析。
在实际飞行中，飞机间的气动干扰会影响飞行稳定性和驾驶员的操纵性能。
通过CFD模拟，可以研究不同飞机之间的气动干扰，并提出相应的解决方案。
除了飞机的几何形状和运行条件，气动性能分析中的流动模型也是CFD模拟的关键要素之一。
在飞机的气动分析中，常用的流动模型包括雷诺平均Navier-Stokes（RANS）方程、可压缩和不可压缩流体方程、湍流模型等。
这些流动模型的选择对于CFD模拟的精度和可靠性具有重要影响。
不同的流动模型适用于不同的飞机气动性能分析场景。
通过选择合适的流动模型，并进行模型验证和验证，可以提高CFD模拟的精度和可靠性。
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70航空制造技术·2010 年第 14 期由于CFD 在节省研制费用、缩短研制周期、实现研制数字化自动化、提高研制质量等方面的优势，越来越多的人认为未来飞行器性能的确定，将依赖于在“虚拟风洞”数据基础上产生的“虚拟飞行”，这将是飞行器研制的主要发展方向。
近30多年来计算机和CFD 计算方法的迅速发展，CFD 取得了很大的成就。
今天，以数值求解Euler 方程和RANS 方程为代表的CFD 技术已经广泛应用到航空、航天、船舶、武器装备等领域，取得了令人瞩目的成就，日益展现出它蓬勃的活力和发展的潜力 [1]。
在航空航天等领域，CFD 革命性地改变了传统的空气动力学研究和设计方法，推动了这些领域的技术进步。
由于CFD 在节省研制费用、缩短研制周期、实现研制数字化自动多数型号单位成为主要的气动设计手段，风洞试验成为后期的确认性工作；（2）一般情况下，CFD 精度可以满足工程要求，型号部门大都购买了商业CFD 软件，但使用者的水平需要进一步提高;（3）商业CFD 软件具有功能全面、使用方便、技术服务好等优点，但这些商业软件的性能低，如计算精度、计算效率、可靠性均较差。
西方大国的先进CFD 软件是禁止向我国出口的，如CFL3D、USM3D 等NASA 发展的著名CFD 软件；（4）计算周期大大缩短，常规CFD 任务可以在一周至数周内完成，复杂任务可以在数周至数月内完成。
基于CFD 在我国航空航天领域应用的现状，本文主要论述大型飞机气动设计中的CFD 技术。
大型飞机是指起飞总重超过阎 超液体力学教授，博士生导师，主要从事CFD 领域的研究工作。
大型飞机气动设计中的CFD技术北京航空航天大学国家计算流体力学实验室 阎 超 甘文彪CFD Technology for Aerodynamic Design of Large Commercial Aircraft化、提高研制质量等方面的优势，越来越多的人认为未来飞行器性能的确定，将依赖于在“虚拟风洞”（CFD）数据基础上产生的“虚拟飞行”，这将是飞行器研制的主要发展方向。
美国NASA 在20世纪90年代的20项关键技术中CFD 技术被列为第8项, 属最优先发展的技术领域。
今天的CFD 已经成为飞机、导弹、飞船等航空航天飞行器研制中一种主要的气动分析和设计工具。
CFD 以其快速、经济、高效、适用面广、约束少、数据详尽、容易实现数字化和自动化设计等特有的优势改变了传统的气动设计方法，成为航空航天飞行器研制中无可替代的有力工具。
在我国，CFD 研究及其应用也得到了迅速的发展。
目前，CFD 在我国航空航天领域的现状是：（1）CFD 已经得到普遍的认可，成为型号设计部门的常规手段，在大2010 年第 14 期·航空制造技术71度，降低由上表面引起的对气流的扰动，然而这将减小机翼提供的升力，为补偿升力的损失，可将翼型后段的下表面向内收缩，形成翼型的后部加载。
超临界翼型的研制经历了2个阶段[4]：第一代超界翼型上的表面局部超声区的气流较普通翼型的速度慢，激波强度小；第二代超临界翼型为进一步提临界Ma 使其上表面局部超声速区气流作部分等熵压缩 ，激波明显减弱 ，其上表面的增厚和下表面后缘的向内收缩都更多，翼型中线呈典型的S 型。
在翼型设计方面，CFD 技术主要有两个应用：一是针对不同计算状态分析已有翼型的气动特性；二是应用CFD 技术与优化方法结合，进行翼型的优化设计。
现在的CFD 技术已经能够较准确地计算超临界翼型的气动特性。
我们曾经利用CFD 计算超临界翼型RAE2822的压力曲线，计算采用有限体积法求解雷诺平均N-S 方程。
计算结果与试验结果吻合良好，激波位置捕捉很准确。
为飞机的计算、设计、验证提供了技术基础。
目前，第一个应用已经很普及，例如上述RAE2822算例就试验，而新的CFD 设计方法，只需要设计出2、3个性能最好的机翼，再放到风洞里进行试验验证和最终选型。
显然，CFD 技术在飞机设计领域的应用越来越引人瞩目。
下面将简述大型飞机气动设计中的CFD 技术，包括超临界翼型设计、机翼设计、增升系统设计和全机CFD 技术等几个方面。
超临界翼型设计机翼是飞机设计的灵魂，翼型是机翼设计的根本。
亚声速大型飞机得以研制成功的一个重要因素是将普通翼型改为超临界翼型。
气流绕过普通翼型前缘时速度增加较多(前缘越尖，迎角越大，增加越多)，在翼型上表面流速继续增加。
翼型厚度越大，上表面越向上隆起，速度增加也越多。
飞行速度足够高时 (Ma =0.85～0.9)，翼型上表面的局部流速可达到音速。
这时的飞行Ma 数称为临界Ma 数。
飞行速度再增加，上表面便会出现强烈的激波，引起气流分离，使机翼阻力急剧增加。
超临界翼型设计的科学依据和典型特点是：减小翼型的上表面弯100t 的各类用途的大型军民用运载类飞机。
大型飞机的研制对国民经济的发展和科技进步有重大的带动作用[2]。
科技进步不断提升着大型飞机的性能。
欧洲计划在2020年实现飞机阻力减小50%、 噪声减小50% 、开发时间缩短50%，其中主要依靠的手段之一就是CFD 技术。
例如，科学家们希望通过CFD 技术缩减常规风洞试验：于2008年减少20% ,至2015年减少50%,至2025年减少75% 。
1998年，美国Lockheed Martin 公司的P. Raj 在一篇题为《21世纪的飞机设计》的论文[3]中指出：CFD 将在飞行器气动设计中起到关键性作用，并在飞机设计的每一阶段起到核心作用。
波音公司研制波音787时CFD 发挥了巨大作用（见图1），由于CFD 的发展，波音787的风洞试验时间比1990年的波音777减少了30%、比1980年的波音767减少了55%。
在波音商业飞机部，为了支持各种产品，每年要运行超过2万次CFD 作业。
其中85％的作业是由CFD 研究小组以外的生产工程师完成的。
CFD 计算以数小时或数天、而不是以前的数周或数月的时间及时提供结果。
CFD 变革了机翼的设计方法，传统的、依赖经验和大量风洞实验的“试错法”（cut-and-try）已经被依赖CFD 模拟的“反设计方法”和“多点优化方法”所取代。
这些新方法更快、更经济，更重要的是这些新方法设计出的机翼性能比传统方法设计的机翼有了显著的改进。
传统的“试错法”需要设计几十个机翼并进行大量风洞图1 波音787研制中CFD的作用风洞实验数据垂尾和后机身设计机翼表面设计翼尖设计高速机翼设计涡流发生器除冰系统驾驶舱设计雷诺数方程数据高升力机翼设计操纵面失效分析辅助压压力装置进气和导管火灾抑制系统安定性和操纵性设计环境噪声设计反推设计排气系统设计发动机短舱和机身安装设计翼身整流罩设计大气数据系统位置发动机短舱散热进气系统设计是应用CFD技术进行翼型气动分析；第二个应用也正如火如荼地展开。
表1[5]是优化设计的超临界翼型与原始翼型（RAE2822）气动特性的对比，优化采用的是求解雷诺平均N-S方程的CFD技术与遗传算法相结合的方法，优化设计效果良好，翼型的气动性能得到很大提高。
三维机翼设计三维机翼设计应在满足给定的巡航速度和水平飞行升力系数、绝对保证飞行安全和机场要求等条件下，获得尽可能高的升阻比（K）。
由于对机翼的气动力、工艺、强度、气弹等方面的要求常相互矛盾，机翼的气动设计只能取其气动要求和其他要求之间的折中，为保证飞机达到要求的实际航程和较好的运输成本指标，机翼的设计应实现尽可能高的Ma·K max[4,6]。
机翼的气动设计是把选定的翼型以适当的方式组合形成三维机翼，即将选定的翼型以适当的翼型最大厚度和几何扭转角沿展向分布而形成三维机翼。
1 机翼整体的气动设计机翼设计的基本要求是：（1）保证最小的诱导阻力值，气动载荷沿翼展分布尽量接近椭圆分布；（2）保证巡航状态下的最低波阻值；（3）保证在巡航升力条件下机翼各剖面无分离流，在大于巡航升力时（依据适航标准）尽可能保持低强度的分离流；（4）对于失速和深失速的大迎角条件，保证具有可接受的纵向安全性。
近年来，人们大量使用CFD技术分析机翼整体的气动性能，极大地提高了机翼设计的效率与水平。
图2(a) 是ONERA M6机翼表面压力分布等值线图，图2(b) 是0.95展向位置压力分布曲线，各湍流模型计算结果虽有一定差别但总体上与试验值吻合较好。
2 翼梢小翼机翼上下表面的压力差使下表面的高压气流向外侧的翼尖流动 ,而上表面的低压气流向内侧流动 ,这种气流的横向流动与自由流结合形成翼尖涡。
大展弦比机翼有很强的翼尖涡 ,它将机翼的尾涡卷入形成集中涡 ,引起强下洗 ,导致机翼的升力方向明显向后倾斜,产生很大的飞机诱导阻力,一般使客机在巡航状态的诱导阻力约达到飞机总阻力的40%。
20世纪70年代惠特科姆将翼尖设计成产生显著侧力的翼梢小翼,才真正开发了它的潜力。
翼梢小翼的作用在于:在翼尖下游耗散翼尖涡;使机翼上下表面气流横向流动产生的诱导速度与自由流合成的速度,在小翼上产生垂直当地气流方向的向内侧力(小翼升力),其在自由流方向产生显著的推力分量；起到端板作用,增大机翼的有效展弦比；减少诱导阻力,增加飞机的颤振裕度,改变其起飞阶段的噪声分布。
文献[7]给出一个设计实例，在巡航设计状态下，应用CFD技术与Lagrange乘数优化方法相结合的方法，对机翼+翼梢小翼进行升阻比的优化设计。
从沿展向的阻力分布的比较,可以看出 ,从沿展向的阻力分布的比较可知，加装翼梢小翼后 ,因其在翼尖下游耗散翼尖涡 ,减少了气流的横向流动,机翼大部分区域的沿展向的当地阻力比单独机翼的阻力要小,在翼尖附近相对偏大。
3 翼根对于现代民用客机而言,其机翼根部翼型相对厚度较大,又具有较大的安装角,且起落架又常常需要收在机身下部,这样即使来流在较小的迎角下也会产生气流分离现象。
迎角增大,分离旋涡增强,分离范围扩大。
分离旋涡不但产生阻力,而且严重时对升力有明显的影响。
机身对机翼的干扰使机翼的压力分布发生明显的变化,特别在翼根区域影响更为显著,尤其是对采用下单翼布局的飞机。
主要表现为:机翼翼根区剖面的压力分布形态发生巨大的变化,这种影响一般可达30 %半翼展,严重的情况可达70%～80%半翼展,机翼表面的等压线在翼根区出现弯曲,降低了机翼的气动效率。
翼身整流罩的设计目的就是要保证在达到翼根处的目标压力分布的同时使翼根处气流不产生分离。
4 发动机短舱发动机短舱位置和喷流方位是动力增升构型设计中最关键的参数。
发动机短舱对高速巡航性能和增升都有明显影响。
短舱的上下位置在避免巡航状态喷流直接冲刷襟翼的前提下应尽量靠近机翼。
为了实现在很小的襟翼偏角时发动机喷流都可以穿过襟翼,其吊挂位置不但要靠近机翼,而且要稍稍向机翼前缘伸出。