[發明專利]超聲速流道的實現方法及裝置

有效

• 申請號: 201210109054.2
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102606565A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 趙玉新;王振國
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: F15D1/02
• 分類號: F15D1/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;江舟

1.一種超聲速流道的實現方法，其特征在于，包括：

根據預設的異型出口截面的形狀獲取所述形狀的外接圓；

計算所述外接圓的圓心到所述異型出口截面的形狀的距離；

從超聲速流道的流線族中選擇與所述距離相對應的流線，其中，選擇出的流線構成所述超聲速流道的壁面的曲面形狀。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算所述外接圓的圓心到所述異型出口截面的形狀的距離的步驟包括：

獲取所述圓心到所述外接圓的圓周上的每個點的連線；

獲取所述連線與所述形狀的邊的第一交點；

計算所述圓心到所述第一交點的距離，其中，所述圓心到所述第一交點的距離為所述外接圓的圓心到所述異型出口截面的形狀的距離。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述從超聲速流道的流線族中選擇與所述距離相對應的流線的步驟包括：

獲取所述流線族中的各流線與所述超聲速流道的出口連接線之間的第二交點，其中，所述出口連接線為所述超聲速流道的出口點與該出口點相對于所述超聲速流道的中心線的鏡像點的連接線；

獲取所述中心線與所述超聲速流道的出口連接線之間的第三交點；

計算所述第二交點與所述第三交點之間的距離；

若所述第二交點與所述第三交點之間的距離為所述外接圓的圓心到所述異型出口截面的形狀的距離，則選擇與該第二交點對應的流線。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，通過以下步驟獲取所述中心線：

根據預設的異型出口截面的進口位置和出口位置以及馬赫數約束確定所述中心線的坐標和長度。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，通過以下步驟獲取所述超聲速流道的出口點以及該出口點的鏡像點：

根據馬赫數分布以及出口流場設計約束確定所述出口點；

根據所述中心線、所述特征線法以及確定出的出口點生成所述超聲速流道的曲線型面；

將所述曲線型面相對于所述中心線進行鏡像得到所述出口點的鏡像點。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述異型出口截面的形狀包括以下之一：多邊形截面、曲線截面、星形截面以及多連通截面。

7.一種超聲速流道的實現裝置，其特征在于，包括：

獲取單元，用于根據預設的異型出口截面的形狀獲取所述形狀的外接圓；

計算單元，用于計算所述外接圓的圓心到所述異型出口截面的形狀的距離；

選擇單元，用于從超聲速流道的流線族中選擇與所述距離相對應的流線，其中，選擇出的流線構成所述超聲速流道的壁面的曲面形狀。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述計算單元包括：

第一獲取模塊，用于獲取所述圓心到所述外接圓的圓周上的每個點的連線；

第二獲取模塊，用于獲取所述連線與所述形狀的邊的第一交點；

計算模塊，用于計算所述圓心到所述第一交點的距離，其中，所述圓心到所述第一交點的距離為所述外接圓的圓心到所述異型出口截面的形狀的距離。

9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述選擇單元包括：

第三獲取模塊，用于獲取所述流線族中的各流線與所述超聲速流道的出口連接線之間的第二交點，其中，所述出口連接線為所述超聲速流道的出口點與該出口點相對于所述超聲速流道的中心線的鏡像點的連接線；

第四獲取模塊，用于獲取所述中心線與所述超聲速流道的出口連接線之間的第三交點；

計算模塊，用于計算所述第二交點與所述第三交點之間的距離；

選擇模塊，用于選擇所述第二交點與所述第三交點之間的距離為所述外接圓的圓心到所述異型出口截面的形狀的距離的所述第二交點對應的流線。

10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第三獲取模塊包括：

第一確定子模塊，用于根據預設的異型出口截面的進口位置和出口位置以及馬赫數約束確定所述中心線的坐標和長度；

第二確定子模塊，用于根據馬赫數分布以及出口流場設計約束確定所述出口點；

生成子模塊，用于根據所述中心線、所述特征線法以及確定出的出口點生成所述超聲速流道的曲線型面；

鏡像子模塊，用于將所述曲線型面相對于所述中心線進行鏡像得到所述出口點的鏡像點。