[发明专利]低雷诺数下层流分离控制减阻设计方法、机翼及飞行器

权利要求书

1.低雷诺数下层流分离控制减阻设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据雷诺数范围选择一个初始翼型，在选择初始翼型时，根据翼型的实际工作条件确定所需的雷诺数范围，并按照雷诺数和设计升力系数相匹配的原则选择初始翼型；

通过NURBS描述初始翼型的整体几何形状，通过控制点改变初始翼型的外形，在改变初始翼型的外形时，保持曲率连续，在初始翼型的表面形成凹槽；

翼型控制点坐标取值，进行拉丁超立方采样组合，生成不同形状的翼型样本；

利用带转捩模型的快速分析工具，对翼型样本的气动特性进行分析；

通过多目标遗传优化算法，对翼型样本的几何参数进行选择、交叉变异，当迭代收敛时，进行下一步的计算流体力学分析；当迭代发散时，返回上一步，进行气动特性分析，以对不同雷诺数范围内的流动条件同时进行减阻优化，挑选出多个对设计目标偏好不同的优化翼型；

利用求解非定常RANS方程的计算流体力学方法计算优化后的翼型，分析层流分离泡是否控制在凹槽中；

对比与选择层流分离泡控制效果最好的翼型。

2.根据权利要求1所述的低雷诺数下层流分离控制减阻设计方法，其特征在于，所述快速分析工具为带层流转捩分离分析功能的粘性边界层与无粘耦合的快速分析程序。

3.机翼，其特征在于，根据权利要求1至2任一项所述的低雷诺数下层流分离控制减阻设计方法制得，所述机翼的表面设置有凹槽，所述凹槽用于容纳层流分离泡。

4.根据权利要求3所述的机翼，其特征在于，所述凹槽位于所述机翼的上表面。

5.飞行器，其特征在于，包括有权利要求3或4所述的机翼。

6.根据权利要求5所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器为固定翼无人机或高空太阳能无人机。