[發明專利]基于PNS計算流場的高速邊界層轉捩快速預示方法和系統有效
| 申請號： | 202110573647.3 | 申請日： | 2021-05-25 |
| 公開（公告）號： | CN113468656B | 公開（公告）日： | 2023-04-14 |
| 發明（設計）人： | 段毅;姚世勇;黃建棟;趙良;饒彩燕;楊攀;范月華;段會申;史文東;余平;周乃楨;苗萌;劉元春;張艷紅;姚應權;才睿 | 申請（專利權）人： | 北京臨近空間飛行器系統工程研究所 |
| 主分類號： | G06F30/15 | 分類號： | G06F30/15;G06F30/23;G06F30/28 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 張歡 |
| 地址： | 100076 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 pns 計算 高速 邊界層 轉捩 快速 預示 方法 系統 | ||
1.一種基于PNS計算流場的高速邊界層轉捩快速預示方法，其特征在于，包括步驟如下：
S1：截取飛行器頭部網格，采用數值模擬方法獲取飛行器頭部的NS方程層流流場；
S2：提取飛行器頭部網格出口截面的流場信息，包括飛行器頭部網格出口截面的點坐標及相應的流場速度在直角坐標系下的三個速度分量，出口截面的溫度、壓力；
S3：將飛行器頭部出口截面流場作為PNS接續計算的入口條件，進行PNS空間推進計算；
S4：采用基于線性穩定性理論的eN方法，對飛行器頭部下游的PNS層流流場進行轉捩預示。
2.根據權利要求1所述的一種基于PNS計算流場的高速邊界層轉捩快速預示方法，其特征在于，S1中，在對飛行器頭部進行截取時，截取距離沿流向方向需要保證頭部出口速度達到超聲速。
3.根據權利要求2所述的一種基于PNS計算流場的高速邊界層轉捩快速預示方法，其特征在于，S2中，飛行器頭部網格出口截面的流場信息的提取方法為：
編寫程序讀取飛行器頭部的網格與流場信息，輸出流向最大網格點處的空間流場。
4.根據權利要求2所述的一種基于PNS計算流場的高速邊界層轉捩快速預示方法，其特征在于，S2中，飛行器頭部網格出口截面的流場信息的提取方法為：
將飛行器頭部NS層流流場結果導入Tecplot軟件中，計算飛行器頭部的相關物理量，相關物理量包括飛行器頭部網格出口截面的點坐標及相應的流場速度在直角坐標系下的三個速度分量，出口截面的溫度、壓力；然后提取出口截面流場，最后輸出出口截面流場信息。
5.一種基于PNS計算流場的高速邊界層轉捩快速預示系統，其特征在于，包括：
第一模塊，截取飛行器頭部網格，采用數值模擬方法獲取飛行器頭部的NS方程層流流場；
第二模塊，提取飛行器頭部網格出口截面的流場信息，包括飛行器頭部網格出口截面的點坐標及相應的流場速度在直角坐標系下的三個速度分量，出口截面的溫度、壓力；
第三模塊，將飛行器頭部出口截面流場作為PNS接續計算的入口條件，進行PNS空間推進計算；
第四模塊，采用基于線性穩定性理論的eN方法，對飛行器頭部下游的PNS層流流場進行轉捩預示。
6.根據權利要求5所述的一種基于PNS計算流場的高速邊界層轉捩快速預示系統，其特征在于，第一模塊中，在對飛行器頭部進行截取時，截取距離沿流向方向需要保證頭部出口速度達到超聲速。
7.根據權利要求6所述的一種基于PNS計算流場的高速邊界層轉捩快速預示系統，其特征在于，第二模塊中，飛行器頭部網格出口截面的流場信息的提取方法為：
編寫程序讀取飛行器頭部的網格與流場信息，輸出流向最大網格點處的空間流場。
8.根據權利要求7所述的一種基于PNS計算流場的高速邊界層轉捩快速預示系統，其特征在于，第二模塊中，飛行器頭部網格出口截面的流場信息的提取方法為：
將飛行器頭部NS層流流場結果導入Tecplot軟件中，計算飛行器頭部的相關物理量，相關物理量包括飛行器頭部網格出口截面的點坐標及相應的流場速度在直角坐標系下的三個速度分量，出口截面的溫度、壓力；然后提取出口截面流場，最后輸出出口截面流場信息。
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