[发明专利]一种用于高超声速飞行器半封闭区域的结构温度分析方法

摘要

本发明实施例公开的一种用于高超声速飞行器半封闭区域的结构温度分析方法，涉及高超声速飞行器半封闭区域的结构温度分析技术，能够解决半封闭的复杂干扰区气动加热/多部件辐射干扰/三维传热分析结果的精度和效率不能兼顾的问题。该方法首先生成关注部位的气动加热网格，再利用气动加热网格开展气动加热分析，开展不同壁温下的对流热流分析，获取高壁温下的对流热流数据库，又生成考虑高壁温对流换热、多部件辐射干扰的三维传热分析网格，最后利用所述的三维传热分析网格开展考虑高壁温对流换热、多部件辐射干扰的三维传热计算，该方法主要用于高超声速飞行器半封闭区域的结构温度分析。

主权项

1.一种用于高超声速飞行器半封闭区域的结构温度分析方法，其特征在于，该方法考虑高壁温对流换热和多部件辐射干扰，包括以下步骤：生成关注部位的气动加热网格，壁面边界层内第一层网格尺度为0.01mm；利用气动加热网格开展气动加热分析，开展不同壁温下的对流热流分析，获取高壁温下的对流热流数据库，所述数据库包含节点坐标、壁温与对流热流之间的对应关系；生成考虑高壁温对流换热、多部件辐射干扰的三维传热分析网格，该网格包含空气网格和结构传热网格，相邻的空气网格和结构传热网格之间尺寸差小于1.5～3倍；利用所述的三维传热分析网格开展考虑高壁温对流换热、多部件辐射干扰的三维传热计算，气动加热的壁面为具有一定厚度的导热薄壳体，壳体厚度<1e‑6m，把高壁温对流热流以生热速率的形式加载在导热薄壳体内，生热速率库与高壁温对流热流库的关系为同时利用辐射模型分析其它高温壁面对气动加热壁面的辐射热流，利用传热模型分析在高壁温对流热流和辐射热流共同作用下气动加热壁面的温度升高和三维传热，计算时，气动加热壁面上的每个节点在每个时间步都实时提取各自的温度，再从所述对流热流数据库里提取相应的对流热流，将对流热流加载在该节点上，求解能量方程和辐射方程，自动加载辐射热流。