[发明专利]一种高速飞行器流动转捩特性的获取方法及系统有效
| 申请号: | 201810002292.0 | 申请日: | 2018-01-02 |
| 公开(公告)号: | CN108197388B | 公开(公告)日: | 2019-04-05 |
| 发明(设计)人: | 符松;王亮;罗金玲;汤继斌 | 申请(专利权)人: | 清华大学;北京空天技术研究所 |
| 主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50 |
| 代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 王莹;吴欢燕 |
| 地址: | 100084 北京市海*** | 国省代码: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 高速飞行器 尺寸模型 边界条件 流参数 网格 流动 亚音速 表面边界 成功应用 大涡模拟 分离流动 高超音速 模式模拟 外形参数 起始点 转捩区 层流 飞行器 | ||
1.一种高速飞行器流动转捩特性的获取方法,其特征在于,包括:
建立所述高速飞行器的全尺寸模型,根据所述全尺寸模型的外形参数,获取所述全尺寸模型对应的最优网格;
获取所述高速飞行器的来流参数和所述高速飞行器的边界条件参数;
根据所述最优网格、所述来流参数和所述边界条件参数,通过基于雷诺平均的符-王转捩模式模拟所述高速飞行器的表面边界层流动转捩,并通过雷诺平均-大涡模拟混合方法模拟所述高速飞行器的分离流动转捩,获取所述高速飞行器的转捩起始点和所述高速飞行器的转捩区长度;
所述根据所述全尺寸模型的外形参数,获取所述全尺寸模型对应的最优网格,具体包括:
根据所述全尺寸模型的外形参数,获取初始网格;
通过雷诺平均算法,对所述初始网格进行分区,所述初始网格的结构与所述分区对接;
对所述初始网格进行优化,获取所述全尺寸模型对应的最优网格,所述最优网格适用于雷诺平均-大涡模拟混合方法的计算要求。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述高速飞行器的来流参数包括:喷口的来流参数、喷口的来流马赫数、喷口的来流温度和喷口的来流攻角参数;所述高速飞行器的边界条件参数包括:所述高速飞行器的壁面温度、所述高速飞行器的壁面粗糙度和所述高速飞行器的进气道参数。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述高速飞行器的转捩起始点为:所述高速飞行器下表面的间歇因子相对于层流区增长10%的位置,或,所述高速飞行器表面的摩擦系数相对于层流区增长10%的位置;所述高速飞行器的转捩区长度为转捩起始点至完全湍流区。
4.一种高速飞行器流动转捩特性的获取系统,其特征在于,包括:
网格模块,用于建立所述高速飞行器的全尺寸模型,根据所述全尺寸模型的外形参数,获取所述全尺寸模型对应的最优网格;
来流边界模块,用于获取所述高速飞行器的来流参数和所述高速飞行器的边界条件参数;
转捩模块,用于根据所述网格、所述来流参数和所述边界条件参数,通过基于雷诺平均的符-王转捩模式模拟所述高速飞行器的表面边界层流动转捩,并通过雷诺平均-大涡模拟混合方法模拟所述高速飞行器的分离流动转捩,获取所述高速飞行器的转捩起始点和所述高速飞行器的转捩区长度;
所述网络模块具体包括:
初始网格单元,用于根据所述全尺寸模型的外形参数,获取初始网格;
分区单元,用于通过雷诺平均算法,对所述初始网格进行分区,所述初始网格的结构与所述分区对接;
优化单元,用于对所述初始网格进行优化,获取所述全尺寸模型对应的最优网格,所述最优网格适用于雷诺平均-大涡模拟混合方法的计算要求。
5.根据权利要求4所述系统,其特征在于,所述高速飞行器的来流参数包括:喷口的来流参数、喷口的来流马赫数、喷口的来流温度和喷口的来流攻角参数;所述高速飞行器的边界条件参数包括:所述高速飞行器的壁面温度、所述高速飞行器的壁面粗糙度和所述高速飞行器的进气道参数。
6.根据权利要求4所述系统,其特征在于,所述高速飞行器的转捩起始点为:所述高速飞行器下表面的间歇因子相对于层流区增长10%的位置,或,所述高速飞行器表面的摩擦系数相对于层流区增长10%的位置;所述高速飞行器的转捩区长度为:转捩起始点至完全湍流区之间的距离。
7.一种用于获取高速飞行器流动转捩特性的电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器,其中:
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至3任一所述方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至3任一所述方法。
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