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公开(公告)号：CN119692248A
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202510193229.X
申请日：2025-02-21
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G06F30/28 , G06F30/15 , G16C20/10 , G06F30/23 , G06T17/20 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F113/28 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本申请公开了一种多条件下的气动热分析方法、装置、设备及介质，涉及空气动力学技术领域，包括：获取飞行器的目标高温气体流场，提取壁面参数信息和壁面次层参数信息；计算各组分在控制体流入和流出的质量通量，确定各壁面效应条件的条件参数，得到组分质量守恒方程；基于各组分的质量通量、组分扩散守恒条件和催化守恒条件构建壁面总质量守恒方程；基于壁面总质量守恒方程确定的总质量引射通量、壁面参数信息、壁面次层参数信息构建壁面能量守恒方程；对组分质量守恒方程、壁面总质量守恒方程、壁面能量守恒方程数学运算，得到壁面热流计算方程；将当前壁面条件代入壁面热流计算方程，得到气动热分析结果，实现不同工况条件下准确气动热分析。
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公开(公告)号：CN119227593B
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202411755307.2
申请日：2024-12-03
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G06F30/28 , G06F17/10 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种高超声速边界层流动快速初始化方法，属于计算流体力学领域，包括步骤：首先基于高超声速无粘流假设和薄激波层理论，采用局部倾斜角方法预估得到壁面压力分布，其次基于边界层相似理论预估得到边界层厚度，然后基于薄激波层和小倾斜角假设预估得到局部激波角，进一步基于绝热等熵流假设采用正/斜激波关系式预估得到边界层外缘流动参数，最后采用线性插值计算得到边界层内法向方向的流动参数分布。本发明通过快速建立合理的高超声速边界层流场初始值，大幅度提升了数值迭代过程的收敛速度，对改善高超CFD软件在计算效率方面的性能作用显著。
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公开(公告)号：CN119227593A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411755307.2
申请日：2024-12-03
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G06F30/28 , G06F17/10 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种高超声速边界层流动快速初始化方法，属于计算流体力学领域，包括步骤：首先基于高超声速无粘流假设和薄激波层理论，采用局部倾斜角方法预估得到壁面压力分布，其次基于边界层相似理论预估得到边界层厚度，然后基于薄激波层和小倾斜角假设预估得到局部激波角，进一步基于绝热等熵流假设采用正/斜激波关系式预估得到边界层外缘流动参数，最后采用线性插值计算得到边界层内法向方向的流动参数分布。本发明通过快速建立合理的高超声速边界层流场初始值，大幅度提升了数值迭代过程的收敛速度，对改善高超CFD软件在计算效率方面的性能作用显著。
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公开(公告)号：CN117912584B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410309025.3
申请日：2024-03-19
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G16C20/10 , G06F30/28 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开了一种有限速率化学反应模型自定义接口设计方法，属于空气动力学领域，包括步骤：提取多种化学反应模型的共同特征，设计规范统一的UDF参数文件实现对多种有限速率化学反应模型的全面覆盖，同时构建配套的化学模型解析I/O接口实现人机交互需求，最后增加相应的映射函数接口，达到采用最小化化学模型参数体系开展数值计算的目的，实现热化学非平衡流动与混合气体复杂化学反应过程的耦合模拟。本发明解决了传统“补丁式”、“外挂式”模型数据集成拓展方式带来的编程冗余和潜在计算风险等问题，大幅度降低了有限速率化学反应模型拓展集成的难度，以及代码编写和维护管理的成本。
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公开(公告)号：CN116738891A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310987225.X
申请日：2023-08-08
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G06F30/28 , G06F30/15 , G06F30/23 , G06T17/20 , G06F111/10 , G06F119/08 , G06F119/14 , G06F113/28
Abstract: 本发明公开了一种增强飞行器流场模拟稳定性的LU‑SGS改进方法，包括：步骤1、根据飞行器外形，生成流场模拟的计算网格；步骤2、在计算网格的每一个网格微元上，隐式数值离散流动控制方程组；步骤3、采用相邻网格微元的空间通量系数矩阵谱半径的最大值，代替LU‑SGS方法中网格微元空间离散通量系数矩阵谱半径，对流动控制方程组中隐式系数矩阵分裂形成的上三角矩阵、对角矩阵和下三角矩阵进行同步优化，使得矩阵对角占优；步骤4、数值迭代计算隐式流动控制方程，直至得到收敛的流场结果；步骤5、基于流场守恒变量分布，计算得到飞行器气动力特性、气动热环境特性、等离子体环境特性和目标特性。通过本发明方法提升了飞行器流场模拟的稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116306384B
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310580468.1
申请日：2023-05-23
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G06F30/28 , G06F30/23 , G16C20/10 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F119/08 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本申请公开了一种基于热化学非平衡源项约束的流场获取方法及其相关组件，涉及空气动力学技术领域，包括：建立热化学非平衡约束条件，并获取热化学非平衡流动控制方程组的当前时刻的物理参数；判断当前时刻的物理参数是否满足热化学非平衡约束条件，若满足，则将上一时刻的热化学非平衡源项更新为当前时刻的热化学非平衡源项，以便利用当前时刻的热化学非平衡源项获取当前时刻的流场；获取热化学非平衡流动控制方程组的下一时刻的物理参数；将下一时刻的物理参数更新为当前时刻的物理参数，并重新跳转至判断当前时刻的物理参数是否满足热化学非平衡约束条件的步骤，直至满足预设停止条件。合理缩短获取源项的时间，进而提高获取流场的效率。
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公开(公告)号：CN116341421A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310576273.X
申请日：2023-05-22
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F111/10
Abstract: 本申请公开了一种高超声速流场数值模拟方法、系统、电子设备及存储介质，所属的技术领域为空气动力学和数值模拟技术。所述高超声速流场数值模拟方法包括：搭建飞行器的高超声速流场数值模拟框架；获取所述高超声速流场数值模拟框架的网格微元界面；判断所述网格微元界面的流动类型是否为强激波间断面；若是，则根据所述网格微元界面的临界声速计算所述网格微元界面的界面声速；若否，则通过算术平均法计算所述网格微元界面的界面声速；根据所述界面声速确定高超声速流场的数值模拟结果。本申请能够提高高超声速流场数值模拟的精准度。
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公开(公告)号：CN116227388A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310430460.7
申请日：2023-04-21
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G06F30/28 , G06F30/23 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本申请公开了一种高超流动模拟CFL数动态调整方法、系统、设备及介质，涉及流体力学和数值模拟领域，主要用于高超声速飞行器高超声速流动数值模拟过程，基于的流场压强和气体组分变化特征，通过迭代稳定性判断、线性稳定性判断、静默调控、空间差异性调整等操作，实现与高超流动模拟相匹配的区域化CFL数动态调控。该方法充分考虑了高超复杂流动特征和高超数值模拟参数计算顺序，能较为准确的捕捉由于CFL数不当带来的发散风险和计算冗余，显著增强数值模拟稳定性；实现过程相对简便，无需预估计算，计算开销小；考虑了空间差异性影响，能避免局部CFL数差异过大带来的流场非物理波动，兼顾了计算稳定性、效率和精准度。
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公开(公告)号：CN115600435A
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202211411927.5
申请日：2022-11-11
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所(CN)
Abstract: 本申请公开了一种介质涂覆导体复合目标电磁散射隐式计算方法及装置，包括：获取目标数据包括网格数据文件、边界条件文件、目标计算电磁参数、数值计算控制参数，并初始化计算空间电磁场；以基于介质内守恒电磁场时间迭代推进和空间通量残差的隐式双时间步方式，对介质麦克斯韦方程组进行迭代求解：在仿真模型的外层采用物理时间步循环，内层采用虚拟时间步子迭代循环；在每个虚拟时间子迭代过程中，依次对各个网块格中的各个边缘网格单元进行介质/导体边界虚拟像点扩充，对各个网块格中的任意网格单元根据间断电磁特性进行介质/介质边界分解插值，进行空间通量和隐式迭代解计算，更新下一级数值。能够在保障精度的同时提升计算效率，节约成本。
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公开(公告)号：CN112966401B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202110513881.7
申请日：2021-05-12
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G06F30/20 , G06F17/12 , G06F113/08 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种热化学非平衡多级气体模型自适应算法，主要用于高超声速热化学非平衡流动的数值模拟过程。该算法基于高温气体热力学模态激发、离解/电离等热化学非平衡特征，从物理机制出发采用由简单到复杂的分段渐次逼近模拟策略，依据压力、离解度、温度和电离度等判据自动完成计算气体模型的演变和逐级流动模拟，实现高超声速热化学非平衡流动的自适应模拟过程。该算法适用于地球大气、火星大气和高温燃气等多种计算介质，应用范围广，计算稳定性好，在保证计算精准度的前提下能加快收敛速度和大幅提升计算效率。
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