[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)類飛行器流場分析方法及系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010394081.3 | 申請日： | 2020-05-11 |
| 公開（公告）號： | CN111651833B | 公開（公告）日： | 2021-01-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 唐海敏;田浩;張宏俊;王波蘭;鮑然;伍彬;廖欣;傅建明;付昊;張樹海 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海機電工程研究所 |
| 主分類號： | G06F30/15 | 分類號： | G06F30/15;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14 |
| 代理公司： | 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236 | 代理人： | 胡晶 |
| 地址： | 201100 上海*** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 旋轉(zhuǎn) 飛行器 分析 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種旋轉(zhuǎn)類飛行器流場分析方法，其特征在于，包括：
等效步驟：沿周向掃描子午面，選定瞬時氣動力與等效氣動力變化規(guī)律一致的子午面狀態(tài)作為等效狀態(tài)；
貢獻度計算步驟：在等效狀態(tài)下，分析飛行器的每個部件對整體氣動力的貢獻度；
小單位氣動力分布步驟：選取貢獻度最大的部件，沿預(yù)設(shè)方向均勻地選取預(yù)設(shè)大小的積分長度，對每個積分長度內(nèi)的物面進行壓力積分，得到小單位的氣動力，全部的小單位氣動力形成分布規(guī)律；
渦系相互作用分析步驟：等效狀態(tài)的整體渦流場結(jié)合動態(tài)整體渦流場，得到貢獻度最大部件渦系與除貢獻度最大部件渦系之外的部件渦系的相互作用情況；
閉環(huán)分析步驟：根據(jù)貢獻度最大部件的渦流場和壓力分布，運用氣動定理，對渦流場、表面壓力分布、小單位氣動力分布和部件氣動力進行閉環(huán)分析；
所述旋轉(zhuǎn)類飛行器為繞自身體軸旋轉(zhuǎn)的飛行器；
所述貢獻度是指定部件上氣動力占整體氣動力的百分比，所述整體氣動力是由全部的部件氣動力求和得到；
所述等效氣動力為旋轉(zhuǎn)類飛行器旋轉(zhuǎn)一周的周期平均氣動力；
所述等效步驟中選定瞬時氣動力與等效氣動力變化規(guī)律一致包括：瞬時氣動力對飛行狀態(tài)參數(shù)偏導(dǎo)數(shù)與等效氣動力對飛行狀態(tài)參數(shù)偏導(dǎo)數(shù)相等或同號；當無法每個點都滿足時，選擇滿足的點數(shù)最多的子午面狀態(tài)作為等效狀態(tài)；
所述飛行狀態(tài)參數(shù)包括：馬赫數(shù)、合成攻角和轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)類飛行器流場分析方法，其特征在于，所述等效氣動力計算公式包括：
其中，表示等效氣動力；Fj表示周向第j個子午面狀態(tài)的瞬時氣動力；m表示周向等分份數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)類飛行器流場分析方法，其特征在于，所述貢獻度計算步驟中貢獻度計算公式包括：
其中，Ci表示飛行器部件i對整體氣動力的貢獻度；Fi表示飛行器部件i所受氣動力；n表示飛行器部件總數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)類飛行器流場分析方法，其特征在于，所述小單位氣動力分布步驟中所述的預(yù)設(shè)方向是指感興趣的方向，旋成體部件選擇體軸從上游指向下游，翼面類部件選擇弦向從上游指向下游；
預(yù)設(shè)大小的積分長度是指能夠體現(xiàn)氣動力沿特定方向變化的最大積分長度。
5.一種旋轉(zhuǎn)類飛行器流場分析系統(tǒng)，其特征在于，包括：
等效模塊：沿周向掃描子午面，選定瞬時氣動力與等效氣動力變化規(guī)律一致的子午面狀態(tài)作為等效狀態(tài)；
貢獻度計算模塊：在等效狀態(tài)下，分析飛行器的每個部件對整體氣動力的貢獻度；
小單位氣動力分布模塊：選取貢獻度最大的部件，沿預(yù)設(shè)方向均勻地選取預(yù)設(shè)大小的積分長度，對每個積分長度內(nèi)的物面進行壓力積分，得到小單位的氣動力，全部的小單位氣動力形成分布規(guī)律；
渦系相互作用分析模塊：等效狀態(tài)的整體渦流場結(jié)合動態(tài)整體渦流場，得到貢獻度最大部件渦系與除貢獻度最大部件渦系之外的部件渦系的相互作用情況；
閉環(huán)分析模塊：根據(jù)貢獻度最大部件的渦流場和壓力分布，運用氣動定理，對渦流場、表面壓力分布、小單位氣動力分布和部件氣動力進行閉環(huán)分析；
所述旋轉(zhuǎn)類飛行器為繞自身體軸旋轉(zhuǎn)的飛行器；
所述貢獻度是指定部件上氣動力占整體氣動力的百分比，所述整體氣動力是由全部的部件氣動力求和得到；
所述等效氣動力為旋轉(zhuǎn)類飛行器旋轉(zhuǎn)一周的周期平均氣動力；
所述等效模塊中選定瞬時氣動力與等效氣動力變化規(guī)律一致包括：瞬時氣動力對飛行狀態(tài)參數(shù)偏導(dǎo)數(shù)與等效氣動力對飛行狀態(tài)參數(shù)偏導(dǎo)數(shù)相等或同號；當無法每個點都滿足時，選擇滿足的點數(shù)最多的子午面狀態(tài)作為等效狀態(tài)；
所述飛行狀態(tài)參數(shù)包括：馬赫數(shù)、合成攻角和轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)類飛行器流場分析系統(tǒng)，其特征在于，所述等效氣動力計算公式包括：
其中，表示等效氣動力；Fj表示周向第j個子午面狀態(tài)的瞬時氣動力；m表示周向等分份數(shù)。
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