应用基因演算法求NACA0012翼剖面最大升阻比之探讨Applying.PDF

Journal of China Institute of Technology Vol.40-2009.06 應用基因演算法求NACA0012 翼剖面最大升阻比之探討 Applying Genetic Algorithm to Find The Maximized Lift to Drag Ratio of NACA0012 Airfoil 藍庭顯1 黃翔瑜2 許彥文2 Ting-Hsien Lan Shiang-Yu Huang Yan-Wen Shiu 1 中華技術學院航空機械系暨飛機系統工程研究所 副教授 2 中華技術學院飛機系統工程研究所碩士班 研究生 Department of Aeromechanics Engineering China Institute of Technology 摘 要 本研究係對NACA0012 翼剖面之性能，在等飛行高度及速度下，對不同攻角 進行最佳化之搜尋，以求得最大的升阻比。將熱流的應用分析軟體 CFD-ACE+與 另ㄧ分析軟體MATLAB 工具箱內的基因演算法，做軟體應用程式的整合，計算其 6 最佳的性能。在海平面以等速度43.8m/s 飛行時，其對應的雷諾數為3 ×10 。用前 述整合的計算軟體，可得到在攻角為5.4033° ，有最大的升阻比6.7782 。本文亦單 獨用CFD-ACE+計算0°到 10°的11 個不同攻角的升阻比，將此祖數據用最小平方 誤差法取得其多項式擬合函數，再將此函數微分並令其等於零的方程式求解，可 估算其最大升阻比。此法得到的攻角為 5.5662° ，其對應的最大升阻比值則為 6.7314 。不同的兩方法可得到相近的結果，唯基因演算法的結果較最小平方誤差法 略佳。 關鍵字：NACA0012 翼剖面、基因演算法、最小平方誤差法 ABSTRACT In this NACA0012 airfoil performance analysis, the flight height and speed are remained the same, and by varying its angle of attack, the maximum lift to drag ratio can then be found. Applying the aerodynamic analysis software CFD-ACE+ in cooperation with the Genetic Algorithm toolbox in another software package MATLAB, 521 應用基因演算法求NACA0012 翼剖面最大升阻比之探討 the optimized performance can be found. At sea level with a constant flight speed 43.8m/s, the corresponding Reynold’s number is 3×10 6 . By using the integrated afore-mentioned software packages, the optimized angle of attack is found as 5.4033°, and the maximum lift to drag ratio is 6.7782. Selecting eleven angles between 0° to 1