[發明專利]流場數據的數值計算方法和裝置

有效

• 申請號: 202010008510.9
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN110795869B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 李樺;于航;田正雨;謝文佳;賴劍奇;張燁;楊帆
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種流場數據的數值計算方法，所述方法包括：

根據對預先設置的流動區域離散化，得到所述流動區域對應的網格數據；所述網格數據包括：網格的形狀以及網格節點的位置；所述流動區域是模擬對象的流場區域；所述模擬對象為飛行器整體或部件；

根據所述網格數據以及預先設置的來流初始條件，確定網格界面處的當地馬赫數；所述來流初始條件包括：間斷兩側的初始速度分量和聲速；

根據所述當地馬赫數，對預先設置的通量計算格式進行修正，得到低馬赫修正通量計算格式；

根據所述低馬赫修正通量計算格式，獲取流動區域中的流場模擬數據。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述網格數據以及預先設置的流體的來流初始條件，確定網格界面處的當地馬赫數，包括：

根據所述網格的形狀，確定間斷左右側網格界面處的物理數據；所述物理數據包括：間斷兩側速度分量和聲速；

確定所述間斷兩側速度分量平方和的算術平方根與對應聲速比值的最大值作為網格界面處的當地馬赫數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述當地馬赫數，確定用于對預先設置的通量計算格式進行修正，得到低馬赫修正通量計算格式，包括：

根據所述當地馬赫數，建立權函數；所述權函數用于從所述當地馬赫數和1中選擇較小的作為權值；

根據間斷左右側垂直于所述網格的速度差、垂直于所述網格的單位法向量、流體密度、聲速以及所述權函數，得到低馬赫修正項；

將所述低馬赫修正項與預先設置的通量計算格式進行疊加，得到低馬赫修正通量計算格式。

4.根據權利要求1至3任意一項所述的方法，其特征在于，根據所述低馬赫修正通量計算格式，獲取流動區域中的流場模擬數據，包括：

根據所述低馬赫修正通量計算格式，以來流參數作為迭代初始條件，進行迭代計算，得到流動區域中的流場模擬數據。

5.根據權利要求1至3任意一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據所述網格中預先選取點對應的壓力值，得到壓力權函數；

根據所述壓力權函數、間斷左右側的聲波值、間斷左右側的流體密度差、間斷左右側的壓力差以及垂直于所述網格的速度分量，得到壓力修正項；

根據所述壓力修正項，對所述馬赫修正通量計算格式進行修正，得到壓力-低馬赫修正通量計算格式。

6.一種流場數據的數值計算裝置，其特征在于，包括：

網格建立模塊，用于根據對預先設置的流動區域離散化，得到所述流動區域對應的網格數據；所述網格數據包括：網格的形狀以及網格節點的位置；所述流動區域是模擬對象的流場區域；所述模擬對象為飛行器整體或部件；

低馬赫修正模塊，用于根據所述網格數據以及預先設置的來流初始條件，確定網格界面處的當地馬赫數；所述來流初始條件包括：間斷兩側的初始速度分量和聲速；根據所述當地馬赫數，對預先設置的通量計算格式進行修正，得到低馬赫修正通量計算格式；

數據獲取模塊，用于根據所述低馬赫修正通量計算格式，獲取流動區域中的流場模擬數據。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述低馬赫修正模塊還用于根據所述網格的形狀，確定間斷左右側網格界面處的物理數據；所述物理數據包括：間斷兩側速度分量和聲速；取間斷兩側速度分量平方和的算術平方根與對應聲速比值的最大值作為網格界面處的當地馬赫數。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述低馬赫修正模塊還用于根據所述來流速度衡量值，建立權函數；所述權函數用于從所述當地馬赫數和1中選擇較小的作為權值；根據間斷左右側垂直于所述網格的速度差、垂直于所述網格的單位法向量、流體密度、聲速以及所述權函數，得到低馬赫修正項；將所述低馬赫修正項與預先設置的通量計算格式進行疊加，得到低馬赫修正通量計算格式。

9.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至5中任一項所述方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至5中任一項所述的方法的步驟。