[發明專利]一種高速飛行器流動轉捩特性的獲取方法及系統

有效

• 申請號: 201810002292.0
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108197388B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 符松;王亮;羅金玲;湯繼斌
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京空天技術研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種高速飛行器流動轉捩特性的獲取方法，其特征在于，包括：

建立所述高速飛行器的全尺寸模型，根據所述全尺寸模型的外形參數，獲取所述全尺寸模型對應的最優網格；

獲取所述高速飛行器的來流參數和所述高速飛行器的邊界條件參數；

根據所述最優網格、所述來流參數和所述邊界條件參數，通過基于雷諾平均的符-王轉捩模式模擬所述高速飛行器的表面邊界層流動轉捩，并通過雷諾平均-大渦模擬混合方法模擬所述高速飛行器的分離流動轉捩，獲取所述高速飛行器的轉捩起始點和所述高速飛行器的轉捩區長度；

所述根據所述全尺寸模型的外形參數，獲取所述全尺寸模型對應的最優網格，具體包括：

根據所述全尺寸模型的外形參數，獲取初始網格；

通過雷諾平均算法，對所述初始網格進行分區，所述初始網格的結構與所述分區對接；

對所述初始網格進行優化，獲取所述全尺寸模型對應的最優網格，所述最優網格適用于雷諾平均-大渦模擬混合方法的計算要求。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述高速飛行器的來流參數包括：噴口的來流參數、噴口的來流馬赫數、噴口的來流溫度和噴口的來流攻角參數；所述高速飛行器的邊界條件參數包括：所述高速飛行器的壁面溫度、所述高速飛行器的壁面粗糙度和所述高速飛行器的進氣道參數。

3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述高速飛行器的轉捩起始點為:所述高速飛行器下表面的間歇因子相對于層流區增長10％的位置，或，所述高速飛行器表面的摩擦系數相對于層流區增長10％的位置；所述高速飛行器的轉捩區長度為轉捩起始點至完全湍流區。

4.一種高速飛行器流動轉捩特性的獲取系統，其特征在于，包括：

網格模塊，用于建立所述高速飛行器的全尺寸模型，根據所述全尺寸模型的外形參數，獲取所述全尺寸模型對應的最優網格；

來流邊界模塊，用于獲取所述高速飛行器的來流參數和所述高速飛行器的邊界條件參數；

轉捩模塊，用于根據所述網格、所述來流參數和所述邊界條件參數，通過基于雷諾平均的符-王轉捩模式模擬所述高速飛行器的表面邊界層流動轉捩，并通過雷諾平均-大渦模擬混合方法模擬所述高速飛行器的分離流動轉捩，獲取所述高速飛行器的轉捩起始點和所述高速飛行器的轉捩區長度；

所述網絡模塊具體包括：

初始網格單元，用于根據所述全尺寸模型的外形參數，獲取初始網格；

分區單元，用于通過雷諾平均算法，對所述初始網格進行分區，所述初始網格的結構與所述分區對接；

優化單元，用于對所述初始網格進行優化，獲取所述全尺寸模型對應的最優網格，所述最優網格適用于雷諾平均-大渦模擬混合方法的計算要求。

5.根據權利要求4所述系統，其特征在于，所述高速飛行器的來流參數包括：噴口的來流參數、噴口的來流馬赫數、噴口的來流溫度和噴口的來流攻角參數；所述高速飛行器的邊界條件參數包括：所述高速飛行器的壁面溫度、所述高速飛行器的壁面粗糙度和所述高速飛行器的進氣道參數。

6.根據權利要求4所述系統，其特征在于，所述高速飛行器的轉捩起始點為:所述高速飛行器下表面的間歇因子相對于層流區增長10％的位置，或，所述高速飛行器表面的摩擦系數相對于層流區增長10％的位置；所述高速飛行器的轉捩區長度為：轉捩起始點至完全湍流區之間的距離。

7.一種用于獲取高速飛行器流動轉捩特性的電子設備，其特征在于，包括：

至少一個處理器；以及

與所述處理器通信連接的至少一個存儲器，其中：

所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的程序指令，所述處理器調用所述程序指令能夠執行如權利要求1至3任一所述方法。

8.一種非暫態計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述非暫態計算機可讀存儲介質存儲計算機指令，所述計算機指令使所述計算機執行如權利要求1至3任一所述方法。