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公开(公告)号：CN118395823A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410489604.0
申请日：2024-04-23
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G06F30/25 , G06F30/23 , G06F30/15 , G06F119/14 , G06F119/08 , G06F111/08
Abstract: 本发明公开了一种飞行器气动特性快速预测方法，涉及飞行器气动特性预测领域，包括：构建长方体状计算域，飞行器位于计算域内部；在计算域边界处生成试验粒子，试验粒子从边界处进入计算域；获得试验粒子的初始位置信息，计算获得碰撞前试验粒子的速度信息，计算获得试验粒子的第一运动轨迹；基于试验粒子的第一运动轨迹，判断试验粒子的第一运动轨迹是否与飞行器表面发生碰撞：若未碰撞则认为试验粒子飞出计算域，返回生成新的试验粒子并进行后续步骤；若碰撞则计算获得试验粒子碰撞后的反射速度；统计每次试验粒子与飞行器表面的碰撞，获得动量和能量交换信息，计算出飞行器相应的宏观气动特性，本方法计算流程更加简洁，预测效率较高。
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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：CN117744250B
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410191373.5
申请日：2024-02-21
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种高超飞行器流场高效复用方法，涉及空气动力学、数值计算和飞行器设计领域；本发明在传统流场复用方法的基础上，基于飞行条件的相似律和无量纲化原理，实现不同飞行条件流场参数转换；基于分类映射的方法，建立新、旧网格微元之间的对应关系，实现不同网格流场参数映射；基于来流条件以及质量守恒、能量守恒、动量守恒方程和状态方程的求解，实现不同物理模型流场之间换算，从而实现飞行器流场的高效复用，提升计算效率。该方法既不依赖于传统方法“新、旧网格微元的一一对应关系”，也不依赖于“物理模型变量的一一对应关系”，因此广泛适应于各类“相似”工况的流场复用，能显著提升计算效率。
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公开(公告)号：CN117711511B
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410157685.4
申请日：2024-02-04
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G16C20/10 , G16C10/00 , G06F30/28 , G06F17/18 , G06F111/10 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开了一种火星气体有限速率化学反应模型构建方法及模型数据系统，属于空气动力学领域，包括：S1：规范有限速率计算式；S2：构建逆向反应速率的采样数据集；S3：重构逆向反应速率Arrhenius拟合式系数；S4：重建火星大气Mitcheltree化学反应模型；S5：拓展化学模型数据库及I/O接口；S6：基于火星大气Mitcheltree改进模型的热化学非平衡流动模拟及其流场获取。本发明解决了原始Mitcheltree化学反应模型有限速率计算形式混乱、使用不便和集成困难的问题，进而建立了改进的火星大气Mitcheltree化学反应模型，新模型具有计算存储效率高、接口设计统一和简单易用等优势。
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公开(公告)号：CN117672417B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410131891.8
申请日：2024-01-31
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
IPC: G16C20/90 , G16C20/10 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种表面有限催化模型自定义接口设计方法，属于空气动力学领域，包括步骤：基于提取多种催化模型计算条件的共同特征，采用格式规范统一的UDF参数文件设计实现对多种催化模型条件的全面覆盖，同时构建配套的表面催化模型解析I/O接口实现人机交互需求，最后基于边界条件模块增加相应的计算函数接口，实现壁面催化组分条件赋值应用以及热化学非平衡流动模拟与表面催化效应的耦合计算。本发明解决了一般边界条件接口设计难以适应和兼顾多种有限催化模型条件的高效集成与计算应用问题，大幅降低了表面催化模型功能拓展及二次开发的难度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117540586A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202410032329.X
申请日：2024-01-10
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 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种高超流动为核心的多学科多层级耦合模拟方法，属于飞行器气动模拟分析技术领域，解决了传统方法仅针对单一工程的局限问题；包括：S1、依据物理机制与流动的关系，确定耦合参数；S2、依据物理机制的作用区域，划分计算网格分区，并记录对应求解器；S3、依据物理机制与流动的耦合作用，对计算网格分区进行分层；S4、核心层以显隐混合方式进行数值迭代；S5、耦合层采用分类策略进行数值迭代；S6、无耦合层依据间隔设定进行数值迭代；S7、若各层迭代收敛，即得到用于高超声速飞行器设计评估的多学科数据；本发明充分考虑了分区、分层设计，方法应用具有灵活方便、高超气动多学科通用性强和高效稳定的特点。
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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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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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