[發明專利]非軸對稱自然層流短艙反設計方法及自然層流短艙

有效

• 申請號: 202210012711.5
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114036650B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 劉紅陽;宋超;羅驍;周鑄;藍慶生;呂廣亮;余永剛;王浩;唐文淵;黃勇
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心計算空氣動力研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/28;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 馬騰飛

1.一種非軸對稱自然層流短艙反設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，建立初始非軸對稱短艙，記為初始短艙；

步驟2，選擇初始短艙的左右或上下兩個基準面；

步驟3，針對兩個基準面分別選取樣本點，對兩個基準面分別進行參數化及數值模擬，獲得各樣本點在相應基準面上的壓力分布；

步驟4，根據步驟3獲得的訓練數據，構建GTM模型，所述訓練數據為樣本點S和各樣本點在相應設計基準面上的壓力分布Cp組成的高維數據集{S，Cp}；

步驟5，預設目標壓力分布，根據該目標壓力分布，利用全局優化算法進行尋優，GTM模型預測給出最優設計變量，得到最優設計變量對應的非軸對稱短艙，記為最優自然層流短艙；

步驟6，對最優自然層流短艙進行CFD校驗，若最優自然層流短艙滿足要求，則該兩個基準面設計結束；若最優自然層流短艙不滿足要求，則重復步驟3~步驟5，并在步驟3中重新選取樣本點，或在步驟5中重設目標壓力分布。

2.如權利要求1所述的非軸對稱自然層流短艙反設計方法，其特征在于，所述步驟6后還包括步驟：

步驟7，將滿足要求的兩個基準面匹配到初始短艙中，獲得新的非軸對稱自然層流短艙，記為第一短艙。

3.如權利要求2所述的非軸對稱自然層流短艙反設計方法，其特征在于，所述步驟7后還包括步驟：

步驟8，選擇第一短艙上下或左右兩個基準面，重復步驟3~步驟6；

步驟9，將滿足要求的兩個基準面匹配到第一短艙中，獲得新的非軸對稱自然層流短艙，記為第二短艙，第二短艙即為設計得到的非軸對稱自然層流短艙。

4.如權利要求3所述的非軸對稱自然層流短艙反設計方法，其特征在于，所述步驟6和/或步驟9中“滿足要求”的定義為：最優自然層流短艙的壓力分布是否接近目標壓力分布，以及最優自然層流短艙的層流區是否延長，即轉捩位置是否向短艙出口移動。

5.如權利要求3所述的非軸對稱自然層流短艙反設計方法，其特征在于，所述步驟6中，根據最優自然層流短艙的壓力分布和摩阻系數分布選擇重設目標壓力分布還是重新選取樣本點。

6.如權利要求3所述的非軸對稱自然層流短艙反設計方法，其特征在于，所述步驟6或步驟8中，初始短艙左右兩個基準面分別為初始短艙90°和270°兩個截面，初始短艙上下兩個基準面分別為初始短艙0°和180°兩個截面。

7.如權利要求1所述的非軸對稱自然層流短艙反設計方法，其特征在于，所述步驟3中樣本點的選取數量為20個~40個。

8.一種自然層流短艙，其特征在于，使用如權利要求3~6任一所述的非軸對稱自然層流短艙反設計方法得到，即第二短艙。