[发明专利]可变壁面压力分布规律吻切流场乘波体的设计方法

摘要

本发明提供一种可变壁面压力分布规律吻切流场乘波体的设计方法，先给定给定乘波体构型的宽度W，上表面后缘线以及激波出口型线，接着设计轴对称基准流场的回转体母线，然后将激波出口型线离散成若干点，求解每个离散点对应的吻切平面以及每个吻切平面对应的轴对称基准流场。在每个吻切平面内对应的轴对称基准流场中，首先通过自由流线法得到前缘点，然后从前缘点向后进行流线追踪直至后缘点，进而得到每个吻切平面内的流线。最后生成可变壁面压力分布规律吻切流场乘波体气动构型。本发明拓宽了乘波体的展向设计自由度，使其可以根据乘波体在展向不同位置的性能需求，设计壁面压力分布规律连续变化的轴对称流场作为不同吻切平面内的基准流场。

主权项

1.可变壁面压力分布规律吻切流场乘波体的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S100：给定乘波体构型的宽度W，给定上表面后缘线，给定激波出口型线，给定上表面后缘线与激波出口型线之间的高度H；S200：设计轴对称基准流场的回转体母线；轴对称基准流场的回转体母线由一段直线段和一段曲线段连接而成；给定轴对称基准流场的回转体母线的直线段的输入参数，包括直线段的长度和倾斜角；给定轴对称基准流场的回转体母线的曲线段的曲线方程，并设计壁面点的倾斜角沿乘波体展向的变化规律曲线δ2(z)如式(1)所示：δH(z)＝a*z2+b(b＞0)   (1)其中，δ2表示设计壁面点的倾斜角，z为乘波体展向位置坐标，m和n表示倾斜角变化曲线的系数；m为正数表示δ2沿展向为递增曲线，m为负数表示δ2沿展向为递减曲线，n表示乘波体展向中间截面对应的基准流场基准体壁面点的倾斜角，n＞0；S300：将激波出口型线离散成若干点，求解每个离散点对应的吻切平面，并根据式(1)求解各离散点对应的δ2(z)，然后结合给定的来流条件，求解每个吻切平面对应的轴对称基准流场；S400：在S300求解得到的每个吻切平面内对应的轴对称基准流场中，首先通过自由流线法得到前缘点，然后从前缘点向后进行流线追踪直至后缘点，进而得到每个吻切平面内的流线；S500：将每个吻切平面求解得到的所有后缘点光滑连接成下表面后缘线，所有前缘点光滑连接成前缘线，所有流线放样生成乘波体下表面，前缘线和上表面后缘线放样生成乘波体上表面，上下表面的后缘线生成底面，最后，上表面、下表面和底面共同组成可变壁面压力分布规律吻切流场乘波体气动构型。