烧蚀颗粒壁湍流边界层摩阻热流计算方法、设备及介质

    公开(公告)号:CN116305535A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310111797.1

    申请日:2023-02-10

    Abstract: 本申请涉及飞行器技术领域,公开了一种烧蚀颗粒壁湍流边界层摩阻热流计算方法、设备及介质,该方法包括:获取颗粒两相壁湍流直接数值模拟数据;根据颗粒两相壁湍流直接数值模拟数据,分别计算摩阻分解对应的各个子效应和热流分解对应的各个子效应;将摩阻分解对应的各个子效应进行MPI归约操作求和,获得烧蚀颗粒壁湍流边界层的摩阻;将热流分解对应的各个子效应进行MPI归约操作求和,获得烧蚀颗粒壁湍流边界层的热流。上述方法兼容性强,可以与任意可压缩颗粒两相流计算方式耦合;高效并行,可以快速处理颗粒两相壁湍流直接数值模拟数据,获得烧蚀颗粒两相流边界层的摩阻和热流,为诊断和优化设计高速烧蚀飞行器提供了技术手段。

    烧蚀颗粒非周期动态过程的数值仿真方法、设备及介质

    公开(公告)号:CN115952605A

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN202310111853.1

    申请日:2023-02-10

    Abstract: 本申请涉及飞行器技术领域,公开了一种烧蚀颗粒非周期动态过程的数值仿真方法、设备及介质,该方法包括:从动态链表数组中读取颗粒信息;将离开数值模拟计算域边界的颗粒信息进行删除;动态分配内存给壁面的动态链表数组,以使颗粒从壁面重新释放。这样可以与任意可压缩颗粒两相壁湍流的方式耦合,当颗粒离开数值模拟计算域边界的时候,采用动态链表数组将离开的颗粒内存删除,并重新分配颗粒内存,使得颗粒能从壁面继续释放,从而数值仿真烧蚀颗粒在沿空间发展边界层中的非周期性边界条件,复现真实工程问题中的烧蚀颗粒非周期性动态过程,使得数值风洞测量可以最大限度接近真实工程问题。

    飞行器表面气动力和气动热预测方法、装置、设备及介质

    公开(公告)号:CN115600440A

    公开(公告)日:2023-01-13

    申请号:CN202211598025.7

    申请日:2022-12-14

    Abstract: 本申请公开了一种飞行器表面气动力和气动热预测方法、装置、设备及介质,涉及航空航天技术领域,包括:在目标最小流动单元中进行直接数值模拟,以构建普适信号数据库;基于在第一预设条件下的第一小尺度脉动强度和在第二预设条件下的第二小尺度脉动强度,标定调制系数;利用普适信号数据库和调制系数,预测近壁处速度脉动和近壁处温度脉动,利用近壁处速度脉动和近壁处温度脉动预测目标飞行器表面气动力和气动热。在目标最小流动单元中直接数值模拟,构建的普适信号数据库中数据样本减小,提高数据样本获取效率,提高预测近壁处速度脉动和近壁处温度脉动的准确度,基于近壁处速度脉动和近壁处温度脉动准确、快速预测飞行器表面气动力和气动热。

    一种转捩位置预测方法
    4.
    发明授权

    公开(公告)号:CN118194618B

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202410619908.4

    申请日:2024-05-20

    Abstract: 本发明公开了一种转捩位置预测方法,涉及空气动力学领域,包括:获得能量系数矩阵和特征值;对转捩流场进行重构获得重构后的转捩流场,基于重构后的转捩流场获得特征模态的扰动能量沿流向的演化表达式;将重构后的转捩流场向上游延长至扰动起始位置,向下游延长至转捩结束位置;基于特征模态的扰动能量沿流向的演化表达式计算获得能量增长指数,当能量增长指数到达预设临界值时,流动发生转捩获得转捩起始位置;计算获得流向速度的扰动能量,基于流向速度的扰动能量和扰动起始位置计算获得转捩区长度和转捩结束位置,本方法能够解决传统方法仅能预测单个模态、仅能计算模态稳定性、过度依赖经验值和计算成本高的问题。

    超声速飞行器进气道的总压损失评估方法及相关组件

    公开(公告)号:CN115828436B

    公开(公告)日:2023-04-28

    申请号:CN202310024120.4

    申请日:2023-01-09

    Abstract: 本申请公开了一种超声速飞行器进气道的总压损失评估方法、装置、设备及介质,涉及航空航天技术领域,该方法包括:利用非守恒形式的动量脉动方程获取可压缩湍流的两点相关湍动能输运方程;对所述两点相关湍动能输运方程进行傅里叶变换以得到动能输运方程能谱;利用所述动能输运方程能谱计算出与各个尺度湍动能分别对应的动能输运,然后利用所述动能输运评估目标超声速飞行器进气道的总压损失。通过上述方法中计算出可压缩湍流的两点相关湍动能输运方程,以获取在可压缩湍流情况下各个尺度湍动能的动能输运,进而可以评估出在可压缩湍流情况下的总压损失。

    烧蚀颗粒多物理效应的计算方法、设备及介质

    公开(公告)号:CN115952606A

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN202310112953.6

    申请日:2023-02-10

    Abstract: 本申请涉及飞行器技术领域,公开了一种烧蚀颗粒多物理效应的计算方法、设备及介质,该方法包括:获取多物理效应各自诱导的等效惯性项;根据颗粒滑移阻力项以及多物理效应各自诱导的等效惯性项,计算多物理颗粒动力学过程;将任意采样单元体积内圆球颗粒的辐射换热方程进行无量纲化处理,得到无量纲辐射换热方程;采用无量纲辐射换热方程计算热辐射颗粒热力学过程。上述方法可以反映极端力学环境下的复杂物理过程,确保数值仿真能重新烧蚀物理的原貌,并且具有烧蚀问题的工程交互性,自动进行无量纲化,避免不同物理问题量纲差异带来的数值刚性,填补了现有技术无法计算极端力学条件下的烧蚀颗粒多物理效应复杂过程的问题。

    超声速飞行器进气道的总压损失评估方法及相关组件

    公开(公告)号:CN115828436A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202310024120.4

    申请日:2023-01-09

    Abstract: 本申请公开了一种超声速飞行器进气道的总压损失评估方法、装置、设备及介质,涉及航空航天技术领域,该方法包括:利用非守恒形式的动量脉动方程获取可压缩湍流的两点相关湍动能输运方程;对所述两点相关湍动能输运方程进行傅里叶变换以得到动能输运方程能谱;利用所述动能输运方程能谱计算出与各个尺度湍动能分别对应的动能输运,然后利用所述动能输运评估目标超声速飞行器进气道的总压损失。通过上述方法中计算出可压缩湍流的两点相关湍动能输运方程,以获取在可压缩湍流情况下各个尺度湍动能的动能输运,进而可以评估出在可压缩湍流情况下的总压损失。

    一种转捩位置预测方法
    8.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118194618A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410619908.4

    申请日:2024-05-20

    Abstract: 本发明公开了一种转捩位置预测方法,涉及空气动力学领域,包括:获得能量系数矩阵和特征值;对转捩流场进行重构获得重构后的转捩流场,基于重构后的转捩流场获得特征模态的扰动能量沿流向的演化表达式;将重构后的转捩流场向上游延长至扰动起始位置,向下游延长至转捩结束位置;基于特征模态的扰动能量沿流向的演化表达式计算获得能量增长指数,当能量增长指数到达预设临界值时,流动发生转捩获得转捩起始位置;计算获得流向速度的扰动能量,基于流向速度的扰动能量和扰动起始位置计算获得转捩区长度和转捩结束位置,本方法能够解决传统方法仅能预测单个模态、仅能计算模态稳定性、过度依赖经验值和计算成本高的问题。

    一种浸没边界虚拟网格嵌入方法、装置、设备及介质

    公开(公告)号:CN116229021B

    公开(公告)日:2023-08-25

    申请号:CN202310505308.0

    申请日:2023-05-08

    Abstract: 本申请公开了一种浸没边界虚拟网格嵌入方法、装置、设备及介质,涉及流体力学领域,包括:获取流场边界上待满足的预设边界条件,按照预设的网格类型划分方法对流场边界附近的欧拉网格进行划分以得到划分后网格;基于预设边界条件确定出与划分后网格中的固体网格点对应的第一守恒量,利用线性插值方法确定出与划分后网格中的虚拟网格点对应的第二守恒量;利用浸没边界法在虚拟网格点和固体网格点上加入体积力项并进行数值计算,以便将第一守恒量和第二守恒量分别嵌入至固体网格点和虚拟网格点。能够对边界附近的欧拉网格进行网格划分并插值得到流场中虚拟网格点的守恒量,再通过浸没边界法将守恒量嵌入虚拟网格点,实现流动物理特性的准确模拟。

    一种浸没边界虚拟网格嵌入方法、装置、设备及介质

    公开(公告)号:CN116229021A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310505308.0

    申请日:2023-05-08

    Abstract: 本申请公开了一种浸没边界虚拟网格嵌入方法、装置、设备及介质,涉及流体力学领域,包括:获取流场边界上待满足的预设边界条件,按照预设的网格类型划分方法对流场边界附近的欧拉网格进行划分以得到划分后网格;基于预设边界条件确定出与划分后网格中的固体网格点对应的第一守恒量,利用线性插值方法确定出与划分后网格中的虚拟网格点对应的第二守恒量;利用浸没边界法在虚拟网格点和固体网格点上加入体积力项并进行数值计算,以便将第一守恒量和第二守恒量分别嵌入至固体网格点和虚拟网格点。能够对边界附近的欧拉网格进行网格划分并插值得到流场中虚拟网格点的守恒量,再通过浸没边界法将守恒量嵌入虚拟网格点,实现流动物理特性的准确模拟。

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