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原文传递基准流场激波形状可控的强几何约束下的乘波体设计方法

专利名称：	基准流场激波形状可控的强几何约束下的乘波体设计方法
摘要：	本发明公开了一种基准流场激波形状可控的强几何约束下的乘波体设计方法，包括以下步骤：(1)根据飞行器的总体尺寸要求设定乘波体的长度和宽度，并设定基准流场的基准圆半径；(2)任意定义基准流场中的激波形状，激波类型可以根据实际情况设定；(3)结合激波形状、启动三角形、以及来流条件，利用特征线法计算出得到波后流场以及生产该激波形状的型面；(4)在得到的波后流场中，采用流线追踪法获取乘波体的前缘曲线、上表面型线和下压缩面，得到待设计的乘波体。本发明通过在超声速来流中形成指定激波形状的型线生成方法，改变基准流场的激波形状，实现严格控制乘波体几何尺寸的目的，同时提升了乘波体高升阻比等气动性能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京航空航天大学
发明人：	俞凯凯;徐惊雷;黄帅
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910019317.2
公开号：	CN109677630A
代理机构：	南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	梁天彦
分类号：	B64F5/00(2017.01);B;B64;B64F;B64F5
申请人地址：	210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
主权项：	1.一种基准流场激波形状可控的强几何约束下的乘波体设计方法，其特征在于，包括以下设计步骤：步骤(1)、根据飞行器的总体尺寸要求设定乘波体的长度和宽度，并设定基准流场的基准圆半径；步骤(2)、任意定义基准流场中的激波形状，激波类型可根据实际情况设定；步骤(3)、结合步骤(2)中定义的激波形状、启动三角形、以及来流条件，利用特征线法计算出得到波后流场以及生产该激波形状的型面，启动三角形根据已知超声速来流条件确定；步骤(4)、在步骤(3)计算出得到的波后流场中，采用流线追踪法获取乘波体的前缘曲线、上表面型线和下压缩面，进一步得到待设计的基准流场激波形状可控的强几何约束下的乘波体。 2.根据权利要求1所述的基准流场激波形状可控的强几何约束下的乘波体设计方法，其特征在于：所述步骤(2)中的激波形状根据乘波体的长度和宽度、以及基准流场的基准圆半径确定。 3.根据权利要求1所述的基准流场激波形状可控的强几何约束下的乘波体设计方法，其特征在于，所述步骤(3)中采用的特征线法包括如下特征线方程：其中，x和y表示二维笛卡尔坐标，λ±表示特征线C±的斜率，λ0表示特征线C0的斜率，u和v分别表示沿x和y方向的速度分量，θ表示流动角，α表示马赫角；相容性方程包括： ρVdV+dp＝0 dp-a2dρ＝0 其中，ρ表示密度，V表示速度，p表示静压，a表示声速，若基准流场属于二维流动，δ等于零；若基准流场属于轴对称流动，δ等于1。 4.根据权利要求1所述的基准流场激波形状可控的强几何约束下的乘波体设计方法，其特征在于：所述步骤(3)中的启动三角形采用泰勒－麦克尔算法计算得到。 5.根据权利要求1所述的基准流场激波形状可控的强几何约束下的乘波体设计方法，其特征在于：所述步骤(4)中得到的乘波体的前缘曲线和上表面型线根据基准圆上的尾缘曲线获取。 6.根据权利要求1所述的基准流场激波形状可控的强几何约束下的乘波体设计方法，其特征在于：所述步骤(4)中得到的乘波体的下压缩面是采用流线追踪法在基准流场中通过乘波体的前缘曲线计算得到的流线组合而成。
所属类别：	发明专利