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公开(公告)号:CN113998145B
公开(公告)日:2022-03-15
申请号:CN202210000548.0
申请日:2022-01-04
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: B64F5/60
Abstract: 本发明公开了飞行器边界层失稳特征检测方法、装置、设备及介质,该方法包括假设飞行器升力体边界层扰动波的形状函数,并将形状函数分解为快变量和慢变量;预设待优化的展向波数,将慢变量代入扰动全局稳定性方程得到特征值方程;根据特征值方程计算特征值和特征函数;判断快变量是否已被最大限度剥离,若是,则计算终止,若否,重新预设待优化的展向波数,将慢变量代入扰动全局稳定性方程得到特征值方程,计算特征值和特征函数;基于计算终止时的待优化的展向波数,遍历频率、相速度和流向位置,求解特征值方程,得到完整的扰动特征谱信息。本发明只需少量网格点解析慢变量信息,即可完成飞行器三维边界层特征的检测,得到完整扰动特征谱信息。
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公开(公告)号:CN114169267A
公开(公告)日:2022-03-11
申请号:CN202210126758.4
申请日:2022-02-11
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
Abstract: 本发明公开了一种熵层特征值的快速查找方法,属于空气动力学流动稳定性领域,包括步骤:S1,获取层流场;S2,提取层流计算剖面;S3,查找熵层特征值;S4,识别熵层稳定性物理解;S5,验证。本发明能够查找到熵层有效特征值,避免找不到特征值的问题,能够识别出熵层特征值的真实物理解,便于熵层稳定性分析,具有熵层特征值计算查找速度快的优点,减少了时间成本。
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公开(公告)号:CN113639955A
公开(公告)日:2021-11-12
申请号:CN202111201334.1
申请日:2021-10-15
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G01M9/06
Abstract: 本发明涉及凹面板边界层扰动测量技术领域,公开了一种用于测量凹面板边界层扰动的装置,本装置包括:凹平面实验模型,所述凹平面实验模型用于实现凹面边界层扰动演化以及用于使射入的平行光发生偏折发散;补偿部,所述补偿部设置在所述凹平面实验模型的背面,用于修正经过前方凹平面实验模型后发生偏折发散后的平行光的光路;密封部,所述密封部位于所述补偿部的后方,且与所述补偿部密封连接,所述密封部用于遮挡补偿部的后方的流场,保证所述补偿部后方没有气流通过。本发明提供的装置可以将传统的纹影系统用于测量高超声速凹面边界层扰动的空间演化,配合高分辨率和高采样频率相机有利于研究边界层内扰动演化的物理规律。
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公开(公告)号:CN109969374B
公开(公告)日:2021-05-18
申请号:CN201910278707.1
申请日:2019-04-09
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于高超声速边界层转捩研究的标模气动布局及设计方法,这种标模气动布局包括头部椭球头及锥身,头部椭球头与锥身光滑过渡;锥身的底面型线上,与背风面对应的一段为上半截型线,上半截型线为椭圆曲线与CST曲线的线性组合叠加,与飞行器底部对应的一段为下半截型线,下半截型线为椭圆曲线。本发明还提供了用于高超声速边界层转捩研究的标模气动布局的设计方法,这种设计方法能够用于得到上述标模气动布局。本发明提供的标模气动布局能够具备真实飞行器气动布局的典型特征,同时对整个外形可以完全用数学表达式解析描述,以满足飞行试验、数值计算对气动布局的简化需求。
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公开(公告)号:CN112685978A
公开(公告)日:2021-04-20
申请号:CN202110264089.2
申请日:2021-03-11
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 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种适用于五次样条重构格式的自适应人工粘性控制方法,包括:步骤1、读取流场数据,求解五次样条重构方程组得到单元界面处物理量的状态值及其一阶导数;步骤2、计算出单元界面处的二阶至五阶导数;步骤3、根据波数识别方法,求出单元界面处流场的等效无量纲波数,从而确定该处流场的人工粘性系数;步骤4、根据单元界面处物理量的状态值计算无粘数值通量,并根据人工粘性系数添加六阶人工粘性项,最后采用相对应的时间离散方法在时间上进行推进。将局部瞬时流场特征与格式的解析能力结合起来,通过判断局部瞬时的流场特征是否在格式的可解析范围内,从而确定格式的人工粘性系数的取值,使格式的人工粘性控制更为合理。
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公开(公告)号:CN119152985B
公开(公告)日:2025-01-24
申请号:CN202411489043.0
申请日:2024-10-24
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G16C20/70 , G16C20/80 , G16C20/30 , G06F30/28 , G06F111/04 , G06F113/08 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种基于Shakhov模型分析二维稀薄气体流动稳定性分析方法,涉及空气动力学研究领域,包括:选取Shakhov模型作为初始模型;得到关于约化分布函数的模型;处理得到小扰动方程;得到扰动约化分布函数与扰动宏观量的关系;得到稳定性方程;获得对应扰动的漫反射边界条件;得到目标方程和目标边界条件;基于目标方程、目标边界条件和给定的参数求解特征值和特征向量,基于特征值和特征向量求解结果获得稀薄流动的稳定性的分析结果;本方法采用Shakhov模型考虑了热流效应,普朗特数随温度变化,修正解决了现有技术存在的仅能分析普朗特数为1气体流动的问题。
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公开(公告)号:CN119249978A
公开(公告)日:2025-01-03
申请号:CN202411783124.1
申请日:2024-12-06
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
Abstract: 本发明公开了一种笛卡尔网格壁面模型构建方法,涉及计算流体力学领域,包括:构造壁面模化单元的流场量计算方式;对壁面模化单元的湍流粘性系数修正,获得湍流粘性系数的修正结果;计算获得平板边界层的模化高度,确定壁面模化单元区域;获得满足网格尺寸要求的最外层的笛卡尔网格间距;基于该间距和模化高度,计算获得壁面模化单元包括的笛卡尔网格壁面模化层数;基于壁面模化单元的流场量计算方式、湍流粘性系数的修正结果、壁面模化单元区域和壁面模化单元包括的笛卡尔网格壁面模化层数,构建获得壁面模型。本发明能够解决笛卡尔网格耦合壁面模型在浸入式边界下的适用性扩展问题以及不能有效满足壁面附近笛卡尔网格的尺度要求的问题。
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公开(公告)号:CN119249977A
公开(公告)日:2025-01-03
申请号:CN202411783103.X
申请日:2024-12-06
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 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种自适应笛卡尔网格下的LU‑SGS隐式推进计算方法,涉及数值模拟领域,包括:步骤1:基于飞行器模型尺寸参数、飞行器模型运动参数和气动参数,生成等距均匀的初始笛卡尔网格,并根据空间的维度为每个网格分配多维数组号;步骤2:基于飞行器模型的几何外形,对物面边界预设范围内的网格进行叉树自适应加密,生成计算所需要的自适应笛卡尔网格;步骤3:对生成的自适应笛卡尔网格进行排序,获得排序结果;步骤4:基于排序结果进行LU‑SGS隐式推进计算获得飞行器模型数值模拟计算结果;本方法能够实现自适应笛卡尔网格下的LU‑SGS隐式推进计算,从而加速收敛以提高计算效率。
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公开(公告)号:CN119152985A
公开(公告)日:2024-12-17
申请号:CN202411489043.0
申请日:2024-10-24
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G16C20/70 , G16C20/80 , G16C20/30 , G06F30/28 , G06F111/04 , G06F113/08 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种基于Shakhov模型分析二维稀薄气体流动稳定性分析方法,涉及空气动力学研究领域,包括:选取Shakhov模型作为初始模型;得到关于约化分布函数的模型;处理得到小扰动方程;得到扰动约化分布函数与扰动宏观量的关系;得到稳定性方程;获得对应扰动的漫反射边界条件;得到目标方程和目标边界条件;基于目标方程、目标边界条件和给定的参数求解特征值和特征向量,基于特征值和特征向量求解结果获得稀薄流动的稳定性的分析结果;本方法采用Shakhov模型考虑了热流效应,普朗特数随温度变化,修正解决了现有技术存在的仅能分析普朗特数为1气体流动的问题。
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公开(公告)号:CN118627323B
公开(公告)日:2024-11-19
申请号:CN202411116811.8
申请日:2024-08-15
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 , G06F17/10 , G06F17/11 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了基于改进DP算法的壁面函数的数值模拟方法,包括:选择参与曲线拟合的无量纲参数;获得若干轨迹点及坐标,基于若干轨迹点及每个轨迹点的坐标获得若干折线,对若干折线使用DP算法进行抽稀处理获得M段幂函数所需的M个轨迹点,基于获得的M个轨迹点,获得多级连乘幂函数的各段幂函数之间的交点及指数;基于M段幂函数之间的交点及指数获得壁面函数;基于壁面函数进行曲线拟合获得拟合结果;基于拟合结果使用优化方法对壁面函数进行优化获得优化后的壁面函数;基于优化后的壁面函数进行数值模拟,获得数值模拟结果;本发明能够实现无需人工标定,快速高效地得到壁面函数的模型全部参数,进而高效的实现基于壁面函数的数值模拟。
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