[發明專利]一種用于高超聲速飛行器半封閉區域的結構溫度分析方法

有效

• 申請號: 201710306477.6
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN108304595B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 王飛;周丹;朱國祥;吳寧寧;康宏琳;羅金玲
• 申請（專利權）人: 北京空天技術研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于高超聲速飛行器半封閉區域的結構溫度分析方法，其特征在于，該方法考慮高壁溫對流換熱和多部件輻射干擾，包括以下步驟：

生成關注部位的氣動加熱網格，壁面邊界層內第一層網格尺度為0.01mm；

利用氣動加熱網格開展氣動加熱分析，開展不同壁溫下的對流熱流分析，獲取高壁溫下的對流熱流數據庫，所述數據庫包含節點坐標、壁溫與對流熱流之間的對應關系；

生成考慮高壁溫對流換熱、多部件輻射干擾的三維傳熱分析網格，該網格包含空氣網格和結構傳熱網格，相鄰的空氣網格和結構傳熱網格之間尺寸差小于3倍；

利用所述的三維傳熱分析網格開展考慮高壁溫對流換熱、多部件輻射干擾的三維傳熱計算，氣動加熱的壁面為具有一定厚度的導熱薄殼體，殼體厚度1e-6m，把高壁溫對流熱流以生熱速率的形式加載在導熱薄殼體內，生熱速率庫與高壁溫對流熱流庫的關系為同時利用輻射模型分析其它高溫壁面對氣動加熱壁面的輻射熱流，利用傳熱模型分析在高壁溫對流熱流和輻射熱流共同作用下氣動加熱壁面的溫度升高和三維傳熱，計算時，氣動加熱壁面上的每個節點在每個時間步都實時提取各自的溫度，再從所述對流熱流數據庫里提取相應的對流熱流，將對流熱流加載在該節點上，求解能量方程和輻射方程，自動加載輻射熱流。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述開展不同壁溫下的對流熱流分析包括：基于庫朗數、湍動能和比耗散率，利用湍流模型計算對流熱流，控制庫朗數的增長、湍動能和比耗散率的空間離散格式、流動方程的離散格式的變化，保證對流熱流計算過程不發散、計算結果收斂，計算時流動方程最終為二階離散格式，通過改變壁溫，獲取不同壁溫下的對流熱流。