[发明专利]一种连续式跨声速风洞部段设计方法及系统及装置及介质

权利要求书

1.一种连续式跨声速风洞部段设计方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：根据风洞的运行条件，定义风洞运行马赫数、运行压力以及运行包线上各点的概率密度函数；

步骤2：获得风洞待设计部段的压力损失性能指标η与几何参数d的对应关系，基于所述对应关系定义所述η在运行包线上的数学期望E(η)和标准差S(η)，基于所述概率密度函数求取所述E(η)和所述S(η)；

步骤3：针对风洞待设计部段的压力损失性能最小化的优化问题，对E(η)和S(η)两个指标开展多目标优化问题求解，得到多目标优化问题的非支配解集合；

步骤4：基于风洞设计要求和风洞待设计部段的工况综合性能，从所述非支配解集合中选择获得风洞待设计部段的设计参数；

基于所述概率密度函数求取所述E(η)和所述S(η)，具体为：重复执行若干次预设计算步骤，每次计算对应的采用点数目不同，每次预设计算步骤均获得一计算结果，直至相邻两次预设计算步骤之间计算结果的对应差值满足预设要求，则停止执行预设计算步骤，基于最后一次计算结果获得所述E(η)和所述S(η)，所述预设计算步骤包括：

步骤a：在所述运行包线取N个采样点，N为大于1的整数；

步骤b：分别对所述N个采样点进行压力损失性能评估，获得评估结果；

步骤c：基于所述评估结果和所述概率密度函数计算压力损失性能指标在运行包线上的数学期望和标准差，获得计算结果。

2.根据权利要求1所述的连续式跨声速风洞部段设计方法，其特征在于，运行包线为马赫数Ma、总压P₀和总温T₀三个参数的取值范围对应的三维空间，其中，Ma^-≤Ma≤Ma⁺，P₀^-≤P₀≤P₀⁺，T₀^-≤T₀≤T₀⁺，Ma^-为马赫数的取值下限，Ma⁺为马赫数的取值上限，P₀^-为总压的取值下限，P₀⁺为稳定段总压的取值上限，T₀^-为总温的取值下限，T₀⁺为总温的取值上限。

3.根据权利要求2所述的连续式跨声速风洞部段设计方法，其特征在于，所述概率密度函数为p(Ma,P₀,T₀)。

4.根据权利要求2所述的连续式跨声速风洞部段设计方法，其特征在于，所述概率密度函数的自变量范围是风洞的运行工况组合。

5.根据权利要求1所述的连续式跨声速风洞部段设计方法，其特征在于，本方法基于分解的多目标优化算法或基于非支配排序的多目标优化算法进行多目标优化问题求解。

6.根据权利要求1所述的连续式跨声速风洞部段设计方法，其特征在于，相邻两次预设计算步骤中，前一预设计算步骤的采样点数目小于后一预设计算步骤的采样点数目。