以微小型无人机翼型研究为背景，开展了低雷诺数翼型的气动特性及优化设计研究。首先采用求解雷诺平均 N?S 方程的有限体积法，对典型低雷诺数下 NACA0012翼型标模进行数值模拟，对比分析了 SA、SST k?ω湍流模型、低雷诺数修正 SST k?ω模型以及 k?kL?ω转捩模型的适用性和准确性。然后通过对低雷诺数下 NACA0012翼型表面流场结构和流动特征的详细分析，提出了基于控制流动转捩位置改善翼型上边界层形态的低雷诺数翼型设计思想。最终基于转捩模型对 SD7037翼型进行了多目标优化设计，设计结果表明优化后翼型气动性能得到了较大改善，最大升阻比可以提高约58．23％，在0°迎角下翼型上表面层流区域面积增大约26．8％，在4°迎角下翼型上表面流动转捩位置前移约0．15倍弦长，下游流动亦由优化前完全分离状态改变为实现流动再附，进一步验证了低雷诺数翼型设计思路的可靠性与可行性。
微小型无人机 低雷诺数 转捩模型 边界层 流场结构 流动特征 多目标优化设计