[发明专利]载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法

权利要求书

1.一种载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法，用以在确保计算精度的同时，提高载人航天器舱内热环境计算流体力学数值预测过程的计算速度，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，在第一时间步长内，将所述载人航天器舱内的流场与温度场同时进行耦合迭代计算；

步骤二，在第二个时间步长内，将所述流场视为瞬态固定而对所述温度场进行迭代计算；以及

步骤三，基于所述第一时间步长和所述第二时间步长，循环进行迭代计算直至求解结束。

2.根据权利要求1所述的载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法，其特征在于，在所述步骤一中执行：

选择所述第一时间步长作为一个时间推进步长，同时计算所述载人航天器舱内的流场与温度场，从而进行迭代求解。

3.根据权利要求2所述的载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法，其特征在于，所述能量场的计算采用固体和流体区域的能量方程，

其中，

所述固体区域的能量方程为：ρ为所述固体区域的密度，C_p为所述固体区域的定压比热，λ为所述固体区域的导热系数，T为温度，t为时间，

所述流体区域的能量方程为：u、v、w分别表示所述流体区域在x、y、z方向的速度，k为所述流体区域的传热系数。

4.根据权利要求3所述的载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法，其特征在于，所述流场的计算采用的是流体区域的动量方程，并且为：

∂(ρu)∂t+∂(ρuu)∂x+∂(ρuv)∂z+∂(ρuw)∂z=∂∂x(μ∂u∂x)+∂∂y(μ∂u∂y)+∂∂z(μ∂u∂z)-∂p∂x∂(ρv)∂t+∂(ρvu)∂x+∂(ρvv)∂z+∂(ρvw)∂z=∂∂x(μ∂v∂x)+∂∂y(μ∂v∂y)+∂∂z(μ∂v∂z)-∂p∂y∂(ρw)∂t+∂(ρwu)∂x+∂(ρwv)∂z+∂(ρww)∂z=∂∂x(μ∂w∂x)+∂∂y(μ∂w∂y)+∂∂z(μ∂w∂z)-∂p∂z]]>

其中，μ为所述流体区域的动力粘度，p为所述流体区域的微元体上的压力。