[發(fā)明專利]一種基于氣體密度變量搜索的乘波體設(shè)計(jì)方法及介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811340682.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109515738B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國(guó)良;龔安龍;紀(jì)楚群;周偉江;楊云軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B64F5/00
• 分類號(hào): B64F5/00;B64C1/00;B64C30/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種基于氣體密度變量搜索的乘波體設(shè)計(jì)方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、建立激波生成體，將激波生成體的計(jì)算域劃分為空間網(wǎng)格；所述的激波生成體為尖頭錐體或圓頭錐體，或者，所述的激波生成體包括頭部和身部，所述頭部為尖頭錐體或圓頭錐體，所述身部為柱體或圓臺(tái)或橢圓臺(tái)或雙橢圓臺(tái)或上述形狀的多個(gè)組合；

步驟二、采用激波捕捉法對(duì)步驟一中的激波生成體的計(jì)算域進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算，獲得流場(chǎng)穩(wěn)定解；所述流場(chǎng)穩(wěn)定解包括所有空間網(wǎng)格的空氣密度；

步驟三、在激波生成體的計(jì)算域的任一流向剖面內(nèi)，根據(jù)步驟二中所述的所有空間網(wǎng)格的空氣密度，獲得任一周向的空氣密度梯度最大的空間網(wǎng)格，計(jì)算該周向上空氣密度梯度最大的空間網(wǎng)格到激波生成體的壁面的距離作為第一距離，計(jì)算激波生成體的壁面與該周向上所有空間網(wǎng)格的最大距離作為第二距離，然后計(jì)算第一距離與第二距離的比值；將該周向上所有空間網(wǎng)格到激波生成體的壁面的距離均乘以所述比值，獲得激波生成體的激波面；

所述空氣密度梯度的計(jì)算方法為：

對(duì)于第J個(gè)空間網(wǎng)格，該空間網(wǎng)格的空氣密度梯度ρ′為：

ρ_J為第J個(gè)空間網(wǎng)格的空氣密度，ρ_J-1為第J-1個(gè)空間網(wǎng)格的空氣密度，Δs為第J個(gè)空間網(wǎng)格和第J-1個(gè)空間網(wǎng)格之間的距離；

步驟四、根據(jù)乘波體的長(zhǎng)寬比，沿激波面的流向迎風(fēng)面選取一個(gè)切割位置，對(duì)激波面進(jìn)行切割，得到切割線，調(diào)整切割位置，直到切割線的長(zhǎng)度和寬度滿足乘波體的長(zhǎng)寬比要求；

步驟五、將步驟四中的切割線作為乘波體的前緣線，對(duì)前緣上的點(diǎn)采用流線追蹤法得到流面即為乘波面；根據(jù)乘波體的裝填比，獲得乘波體的背風(fēng)面；根據(jù)所述前緣線和乘波體的工藝要求對(duì)乘波體的前緣進(jìn)行鈍化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氣體密度變量搜索的乘波體設(shè)計(jì)方法，其特征在于：步驟一中所述的空間網(wǎng)格為單塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氣體密度變量搜索的乘波體設(shè)計(jì)方法，其特征在于：在所述步驟三和步驟四之間，對(duì)激波面采用Akima樣條插值法進(jìn)行光順。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氣體密度變量搜索的乘波體設(shè)計(jì)方法，其特征在于：步驟二中所述流場(chǎng)計(jì)算的計(jì)算格式采用二階TVD格式。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氣體密度變量搜索的乘波體設(shè)計(jì)方法，其特征在于：步驟二中所述流場(chǎng)計(jì)算的步驟為6000-8000步。

6.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：該程序被處理執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1～5之一所述方法的步驟。