申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2023-05-30

公开（公告）日：2023-08-29

公开（公告）号：CN116663447A

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14;G06F111/10;G06F119/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.09.15#实质审查的生效;2023.08.29#公开

摘要：本发明公开的高焓流动条件下针对地球大气的SST湍流模型修正方法，属于航空航天中流体力学与空气动力学领域。本发明实现方法为：通过直接数值模拟DNS方法对马赫数2～20的高焓来流下飞行器进行模拟，得到精确的湍流边界层流场数据，通过对比工程SST湍流模型与DNS结果的差异，利用高焓条件下氧原子的离解曲线作为判断依据，在SST湍流模型的湍动能k方程中的湍动能生成项上加入温度限制器，将高焓条件下的化学反应与湍动能方程进行耦合，在SST湍流模型中通过温度限制器限制湍动能的生成，得到改进SST湍流模型，通过改进SST湍流模型在高焓条件下对地球大气的SST湍流进行预测，提高针对地球大气的高超声速高焓湍流流动的预测精度。本发明能够优化飞行器气动性能。

主权项：1.高焓流动条件下针对地球大气的SST湍流模型修正方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：针对马赫数Ma2～20的高焓来流飞行器外形进行直接数值模拟DNS，使用工程SST湍流模型对上述高焓流动进行流场计算，根据直接数值模拟结果与SST湍流模型结果定量分析计算得到的湍动能生成项、涡粘性系数；根据湍动能生成项、涡粘性系数构建湍动能生成项与涡粘性系数关系式；根据直接数值模拟结果与SST湍流模型结果得到的氧原子离解曲线之间的差异，通过直接数值模拟结果构建氧原子质量分数与温度关系式，根据直接数值模拟得到氧原子随温度分布曲线，根据氧原子随温度分布曲线确定离解温度To；步骤二：根据步骤一得到的湍动能生成项与涡粘性系数关系式、离解温度To，利用高焓条件下氧原子的离解曲线作为判断依据，在SST湍流模型的湍动能k方程中的湍动能生成项上加入温度限制器，将高焓条件下的化学反应与湍动能方程进行耦合，在SST湍流模型中通过温度限制器限制湍动能的生成，得到改进SST湍流模型；步骤三：根据步骤二得到的改进SST湍流模型，结合高焓来流层流入口边界，壁面无滑移边界，出口外推边界以及加入壁面吹吸扰动；在高焓流动条件下针对地球大气气体组分的进行湍流流动预测，提高地球大气组分的SST湍流模型的预测精度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学 高焓流动条件下针对地球大气的SST湍流模型修正方法

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