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。

    一种基于S-A模型的湍流长度尺度计算方法

    公开(公告)号:CN113468679A

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN202111036423.5

    申请日:2021-09-06

    Abstract: 本发明提供了一种基于S‑A模型的湍流长度尺度计算方法,包括:步骤1、获取湍动能的理论运输方程中的生成项与耗散项;步骤2、获取S‑A模型控制方程的生成项与破坏项;步骤3、建立名义粘性系数和湍动能之间的近似关系,类比得到S‑A模型中湍动能的生成项和破坏项;步骤4、联立理论运输方程中的生成项与耗散项与S‑A模型中湍动能的生成项和破坏项得到湍流长度尺度代数表达式;步骤5、使用RANS模型对壁湍流进行模拟,得到湍流流动的时均结果,结合湍流长度尺度代数表达式完成湍流长度尺度的计算。本发明能够加快入口边界的人工合成壁湍流向真实壁湍流的发展过程,最终达到提高整个DNS或LES计算精度的目的。

    一种面向超声速激波湍流干扰的数值模拟方法

    公开(公告)号:CN119761266B

    公开(公告)日:2025-05-20

    申请号:CN202510259175.2

    申请日:2025-03-06

    Abstract: 本发明属于计算流体力学技术领域,公开了一种面向超声速激波湍流干扰的数值模拟方法,包括如下步骤:S100初始化雷诺平均纳维斯托克斯方程中流动物理量,以及#imgabs0#SST湍流模型方程中的湍流特征量;S200求解RANS方程,得到第#imgabs1#时刻的#imgabs2#;根据S200中得到的相关值,计算尺度规约化的无量纲逆压梯度量#imgabs3#;根据S300中得到的#imgabs4#值,计算调节函数#imgabs5#,得到改进的湍动能产生项#imgabs6#;根据S400中得到的#imgabs7#,求解改进的#imgabs8#SST湍流模型方程,得到#imgabs9#;根据S500中得到的#imgabs10#代入S200,迭代求解,直到当RANS方程残差Resn小于一定值ε或达到最大步数N=Nmax时,则停止继续迭代求解。根据S600输出最新流动物理量的平均值#imgabs11#,结束数值模拟。

    面向激波湍流干扰问题的激波侦测方法、装置、设备及介质

    公开(公告)号:CN118332968A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410748766.1

    申请日:2024-06-12

    Abstract: 本申请公开了面向激波湍流干扰问题的激波侦测方法、装置、设备及介质,涉及数值模拟技术领域,包括:获取当前流场在固定网格下的各个不同流场位置的网格尺寸和对应的流场数据;利用流场数据计算出对应流场位置的总焓及总焓的第一分量梯度和第二分量梯度,确定激波侦测器的总焓梯度变化;根据总焓梯度变化与网格尺寸得到第一激波侦测因子;遍历当前流场的各个不同流场位置,获取当前流场的总焓分量梯度绝对值和的极值,基于总焓分量梯度绝对值和的极值获取激波侦测器的第二激波侦测因子;当第一激波侦测因子和第二激波侦测因子满足预设数值条件时,则判定激波侦测器识别当前流场中存在激波结构,执行使用预设数值格式计算当前流场的步骤。

    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。

    一种飞行器壁面热流分析方法

    公开(公告)号:CN113505543B

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202110677598.8

    申请日:2021-06-18

    Abstract: 本发明提供了一种飞行器壁面热流分析方法,包括:步骤1、读入流场数据,对能量方程进行预处理获取待计算的流场变量,并根据读入的流场数据计算流场变量;步骤2、根据坐标转换公式将预处理后的能量方程简化为二维形式,并变换至相对坐标系;步骤3、对相对坐标系下的能量方程进行积分处理,并将积分结果还原至绝对坐标系,得到飞行器壁面热流与能量方程各项的依赖关系;步骤4、引入热流系数,得到飞行器壁面热流贡献表达式,根据流场变量计算表达式中各项的贡献值,从而得到影响壁面热流的主要因素及其定量比例。本发明方案能分析边界层内不同物理因素对壁面热流的贡献,获得准确分解结果并且拥有极为广泛的应用范围。

    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。

Patent Agency Ranking