[发明专利]一种自然层流短舱外形的确定方法及系统

权利要求书

1.一种自然层流短舱外形的确定方法，其特征在于，所述方法包括：

采用CST方法对待改进短舱的剖面进行参数化，获得多个参数组；每个参数组包括多个参数的不同取值；所述待改进短舱为非层流化短舱；

通过γ-Re_θ转捩模型获取自然层流短舱的转捩发生的位置；

获取进气道入口及发动机出口的边界条件；

采用拉丁方设计方法对所述多个参数组更新，获得多个变量组；每个参数组对应得到一个变量组；

根据所述多个变量组获取每个变量组对应的短舱阻力；

根据所述多个变量组和对应的短舱阻力建立第一Kriging响应面模型；

根据所述第一Kriging响应面模型获取每个所述变量组对应的短舱阻力的方差；

根据所述多个变量组和对应的方差建立第二Kriging响应面模型；

确定目标函数其中表示第i个变量组对应的短舱阻力的均值，表示第i个变量组对应的短舱阻力的方差；

利用所述第一Kriging响应面模型和所述第二Kriging响应面模型进行短舱阻力的均值和方差的预测；

获得使得所述目标函数的函数值最小时的变量组，得到最优变量组；

根据所述最优变量组中的参数确定所述自然层流短舱的外形。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取进气道入口及发动机出口的边界条件，具体包括：

根据获取进气道入口的边界条件其中为发动机入口处指向流场外部的单位法向量；M_f为发动机入口的马赫数；p_f为发动机入口的压力值，ρ_f为发动机入口处的流体密度；γ为γ-Re_θ转捩模型中的间歇因子；

根据获取发动机出口的边界条件其中为发动机出口处指向流场内部的单位法向量；p_ex为发动机出口的压力值，ρ_ex为发动机出口处的流体密度；T_0,ex为发动机喷出气体的总温。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个变量组获取每个变量组对应的短舱阻力，具体包括：

采用结构化网格和三维NS方程获取每个变量组对应的短舱阻力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述结构化网格具体包括：

采用基于尾涡传递方法设置多块网格边界条件，以自由边界条件下计算得到的尾涡流场作为后部计算网格的边界条件；

将模拟对象分为多个子问题，针对不同对象搭建不同疏密程度的计算网格和湍流模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得使得所述目标函数的函数值最小时的变量组，得到最优变量组之后，还包括：

在所述最优变量组处，根据NS方程对所述第一Kriging响应面模型预测的短舱阻力的均值和所述第二Kriging响应面模型预测的短舱阻力的方差进行检验，判断是否满足收敛标准，得到第一判断结果；

当所述第一判断结果表示满足收敛标准时，将所述最优变量组作为最终的最优变量组；

当所述第一判断结果表示不满足收敛标准时，增加参数组中的参数，返回根据所述多个变量组获取每个变量组对应的短舱阻力的步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得使得所述目标函数的函数值最小时的变量组，得到最优变量组，具体包括：

采用全局优化算法EGO进行优化求解，获得使得所述目标函数的函数值最小时的变量组。