简要分析了现代飞行器概要设计过程中气动外形设计所遇到的问题、需求以及发展现状,分析了商业优化软件在优化设计中的优势与不足。重点阐述了气动优化设计系统研发过程中,在优化定义的问题、优化流程集成的问题、数据传输接口问题、大规模并行计算任务管理问题、结果数据可视化的问题等方面的解决方法。并提出了以可视化交互式定义优化问题为基础,集成可靠的全局与局部优化算法,以CFD仿真计算为手段,高性能计算资源为支撑结合近似模型快速获得可靠的优化结果,提供多样的优化过程数据、样本点仿真结果数据的可视化并自动生成优化分析报告功能的一整套优化设计系统构建方案,为现代飞行器概要设计阶段提供快速、实用、专业的优化设计软件工具。

以圆管构型的声传播为分析对象,研究了基于图形处理器GPU的计算气动声学（Computational Aeroacous-tics,CAA）高阶有限差分算法的并行实现,并与CPU串行及MPI并行实现作了对比分析。首先介绍了管道简化模型的2.5维线化欧拉方程和GPU的编程模式以及调优参考准则,然后给出了相关物理量的空间离散方法的GPU实现。数值实验的结果表明,与CPU串行及MPI并行程序的结果相比,使用GPU的程序实现在达到与MPI并行同样的计算效率时,可以使用更少的计算资源。较之cluster上串行算法,工作站上GPU并行算法在使用不同网格规模的情况下可达到的3倍多的加速比。