[发明专利]超声速进气道及其壁面确定方法

权利要求书

1.一种超声速进气道的壁面确定方法，其特征在于，包括：

根据超声速进气道结构设计的几何约束，采用特征线法，确定所述超声速进气道的前体壁面曲线；

根据外收缩比，利用二阶连续曲线，确定所述超声速进气道的外压缩壁面曲线；

根据所述超声速进气道结构设计的几何约束，采用所述特征线法，确定超声速进气道的唇口压缩曲线；

根据所述超声速进气道结构设计的几何约束，采用所述特征线法，确定所述超声速进气道的单边壁面曲线；

根据所述超声速进气道结构设计的几何约束，采用所述特征线法，确定对应于所述单边壁面曲线的对边壁面曲线；

所述前体壁面曲线、外压缩壁面曲线以及单边壁面曲线确定所述超声速进气道的下壁面；所述唇口压缩曲线和所述对边壁面曲线确定所述超声速进气道的上壁面。

2.根据权利要求1所述的超声速进气道的壁面确定方法，其特征在于，所述根据所述超声速进气道结构设计的几何约束，采用所述特征线法，确定所述超声速进气道的前体壁面曲线的步骤包括：

根据前体长度和捕获高度要求，设定所述前体激波曲线。

3.根据权利要求2所述的超声速进气道的壁面确定方法，其特征在于，设定所述前体激波曲线之后，所述根据所述超声速进气道结构设计的几何约束，采用所述特征线法，确定所述超声速进气道的前体壁面曲线的步骤还包括：

根据飞行条件和所述前体激波曲线的形状，确定所述前体壁面曲线和波后流场。

4.根据权利要求3所述的超声速进气道的壁面确定方法，其特征在于，确定所述前体壁面曲线之后，所述根据外收缩比，利用所述二阶连续曲线，确定所述超声速进气道的外压缩壁面曲线的步骤包括：

根据所述外收缩比，确定所述超声速进气道入口的高度，以所述前体激波曲线远离入口的第二端点为圆心，以所述超声速进气道入口的高度为半径作圆，利用所述二阶连续曲线从所述前体壁面曲线的远离所述前体激波曲线的端点开始确定所述外压缩壁面曲线，并使该外压缩壁面曲线与所述圆相切。

5.根据权利要求4所述的超声速进气道的壁面确定方法，其特征在于，所述根据所述超声速进气道结构设计的几何约束，采用所述特征线法，确定所述超声速进气道的唇口压缩曲线的步骤包括：

根据所述前体壁面曲线的远离所述前体激波曲线的端点和前体激波曲线的远离所述前体壁面曲线的端点所组成的特征线以及所述外压缩曲线，采用特征线法，确定外压缩区域，其中，该外压缩区域的边界点分别为所述前体激波曲线远离所述前体壁面曲线的端点和所述外压缩壁面曲线的两端点。

6.根据权利要求5所述的超声速进气道的壁面确定方法，其特征在于，确定所述外压缩区域之后，所述根据所述超声速进气道结构设计的几何约束，采用所述特征线法，确定所述超声速进气道的唇口压缩曲线的步骤还包括：

根据内、外阻的设计要求，确定所述唇口压缩曲线，根据该唇口压缩曲线采用所述特征线法确定唇口激波流场，并确定所述唇口激波流场与所述外压缩壁面曲线的交点，其中，所述唇口压缩曲线的一个端点为所述激波曲线的远离所述前体壁面曲线的端点。

7.根据权利要求6所述的超声速进气道的壁面确定方法，其特征在于，确定所述唇口激波曲线之后，所述根据所述超声速进气道结构设计的几何约束，采用所述特征线法，确定所述超声速进气道的单边壁面曲线包括：

根据内压缩几何约束，采用所述特征线法，确定所述单边壁面曲线，其中，所述单边壁面曲线的一个端点为所述唇口激波流场与所述外压缩壁面曲线的交点。

8.根据权利要求7所述的超声速进气道的壁面确定方法，其特征在于，所述根据超声速进气道结构设计的几何约束确定超声速进气道的单边壁面曲线的步骤还包括：

确定所述单边壁面曲线时，设置该单壁面曲线的马赫数分布，使得所述单壁面曲线在所述唇口激波流场与所述外压缩壁面曲线的交点的端点处的切线角与当地流动方向角重合。

9.根据权利要求8所述的超声速进气道的壁面确定方法，其特征在于，所述利用所述特征线法确定对应于单边壁面曲线的对边壁面曲线的步骤包括：

根据所述单边壁面曲线的马赫数分布，利用所述特征线法，求解所述单边壁面曲线的对边壁面曲线，该对边壁面曲线的一端为所述激波曲线的远离所述前体壁面曲线的端点。