[發(fā)明專(zhuān)利]球頭錐飛行器再入過(guò)程的溫度特性計(jì)算方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211015046.1
• 申請(qǐng)日: 2022-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115329460A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐松健;王振華;包醒東;毛宏霞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京環(huán)境特性研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/15
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/15;G06F30/20;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/08
• 代理公司: 北京格允知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌

本發(fā)明實(shí)施例涉及溫度特性研究技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種球頭錐飛行器再入過(guò)程的溫度特性計(jì)算方法和裝置。其中，方法包括：獲取目標(biāo)球頭錐飛行器的目標(biāo)型號(hào)；根據(jù)目標(biāo)型號(hào)，計(jì)算目標(biāo)球頭錐飛行器在再入過(guò)程中的各個(gè)飛行高度下的頭部駐點(diǎn)溫度；根據(jù)目標(biāo)型號(hào)確定目標(biāo)球頭錐飛行器溫度預(yù)估模型；根據(jù)目標(biāo)球頭錐飛行器在各個(gè)飛行高度下的頭部駐點(diǎn)溫度和目標(biāo)球頭錐飛行器溫度預(yù)估模型，分別確定目標(biāo)球頭錐飛行器在再入過(guò)程中的每一個(gè)飛行高度時(shí)的表面溫度分布。本方案，可以提高球頭錐飛行器再入過(guò)程的溫度特性的計(jì)算速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及溫度特性研究技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種球頭錐飛行器再入過(guò)程的溫度特性計(jì)算方法和裝置。

背景技術(shù)

目前，球頭錐飛行器再入過(guò)程的溫度特性研究具有較為重要的意義，在球頭錐飛行器的再入過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生非常復(fù)雜的氣動(dòng)加熱現(xiàn)象。

現(xiàn)有的球頭錐飛行器再入過(guò)程的溫度特性計(jì)算方法多為數(shù)值模擬方法，雖然數(shù)值模擬方法可以較為精確地計(jì)算出氣動(dòng)熱效應(yīng)產(chǎn)生的溫度特性，但該方法的計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，不太適用于日常研究中計(jì)算速度要求比較高的情況。

因此，亟需一種新的球頭錐飛行器再入過(guò)程的溫度特性計(jì)算方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了減少球頭錐飛行器再入過(guò)程的溫度特性的計(jì)算時(shí)間，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種球頭錐飛行器再入過(guò)程的溫度特性計(jì)算方法和裝置。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種球頭錐飛行器再入過(guò)程的溫度特性計(jì)算方法，包括：

獲取目標(biāo)球頭錐飛行器的目標(biāo)型號(hào)；

根據(jù)所述目標(biāo)型號(hào)，計(jì)算所述目標(biāo)球頭錐飛行器在再入過(guò)程中的各個(gè)飛行高度下的頭部駐點(diǎn)溫度；

根據(jù)所述目標(biāo)型號(hào)確定目標(biāo)球頭錐飛行器溫度預(yù)估模型；

根據(jù)所述目標(biāo)球頭錐飛行器在各個(gè)飛行高度下的頭部駐點(diǎn)溫度和所述目標(biāo)球頭錐飛行器溫度預(yù)估模型，分別確定所述目標(biāo)球頭錐飛行器在再入過(guò)程中的每一個(gè)飛行高度時(shí)的表面溫度分布。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述目標(biāo)型號(hào)，計(jì)算所述目標(biāo)球頭錐飛行器在再入過(guò)程中的各個(gè)飛行高度下的頭部駐點(diǎn)溫度，包括：

針對(duì)所述目標(biāo)球頭錐飛行器在再入過(guò)程中的每一個(gè)飛行高度，均執(zhí)行：

確定所述目標(biāo)球頭錐飛行器在當(dāng)前飛行高度的飛行速度；

根據(jù)所述目標(biāo)型號(hào)、當(dāng)前飛行高度和所述目標(biāo)球頭錐飛行器在當(dāng)前飛行高度的飛行速度，確定所述目標(biāo)球頭錐飛行器在當(dāng)前飛行高度的頭部駐點(diǎn)熱流；

根據(jù)所述目標(biāo)球頭錐飛行器在當(dāng)前飛行高度的頭部駐點(diǎn)熱流，確定所述目標(biāo)球頭錐飛行器在當(dāng)前飛行高度的頭部駐點(diǎn)溫度。

優(yōu)選的，所述目標(biāo)球頭錐飛行器在當(dāng)前飛行高度的頭部駐點(diǎn)熱流是通過(guò)如下公式計(jì)算得到的：

式中，q為頭部駐點(diǎn)熱流，R為所述目標(biāo)球頭錐飛行器的球頭半徑，V_*和ρ_*分別為預(yù)設(shè)的參考速度和參考密度，U_∞為所述目標(biāo)球頭錐飛行器在當(dāng)前飛行高度的飛行速度，ρ_∞為當(dāng)前飛行高度對(duì)應(yīng)的大氣密度。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述目標(biāo)球頭錐飛行器在當(dāng)前飛行高度的頭部駐點(diǎn)熱流，確定所述目標(biāo)球頭錐飛行器在當(dāng)前飛行高度的頭部駐點(diǎn)溫度，包括：

確定所述目標(biāo)球頭錐飛行器的初始?xì)んw溫度；所述初始?xì)んw溫度為所述目標(biāo)球頭錐飛行器未開(kāi)始再入過(guò)程時(shí)的殼體溫度；

根據(jù)所述目標(biāo)型號(hào)，確定所述目標(biāo)球頭錐飛行器的殼體厚度；

確定在當(dāng)前飛行高度時(shí)所述目標(biāo)球頭錐飛行器進(jìn)入再入過(guò)程的時(shí)長(zhǎng)；