[发明专利]超声速分流流道及其壁面确定方法

权利要求书

1.一种超声速分流流道的壁面确定方法，其特征在于，包括：

根据超声速分流流道设计结构的几何约束确定所述超声速分流流道的入口边界和多个出口边界的位置和流动方向；

根据所述超声速分流流道的设计结构的几何约束，利用特征线法，确定第一壁面曲线；

根据所述超声速分流流道的设计结构的几何约束，利用特征线法，确定与所述第一壁面曲线相连接的第二壁面曲线和与该第二壁面曲线相对的第三壁面曲线；

根据所述超声速分流流道的设计结构的几何约束，利用二阶连续曲线和特征线法确定所述超声速分流流道的分流道的壁面曲线；

根据所述第一壁面曲线和所述第二壁面曲线确定所述超声速分流流道的总流道的下壁面曲线，根据所述超声速分流流道的总流道的下壁面曲线确定所述超声速分流流道的总流道的下壁面；

根据所述第三壁面曲线确定所述超声速分流流道的总流道的上壁面；

根据所述超声速分流流道的分流道的壁面曲线，确定所述超声速分流流道的分流道的壁面。

2.根据权利要求1所述的超声速分流流道的壁面确定方法，其特征在于，所述出口边界为两个，所述根据所述超声速分流流道的设计结构的几何约束，利用所述特征线法，确定所述第一壁面曲线的步骤包括：

根据所述超声速分流流道的设计结构的几何约束，将所述入口边界分为两段，两段所述入口边界的长度的比值等于与该段入口边界对应的所述出口边界的流量的比值。

3.根据权利要求2所述的超声速分流流道的壁面确定方法，其特征在于，将所述入口边界分为多段之后，所述根据所述超声速分流流道的设计结构的几何约束，利用所述特征线法，确定所述第一壁面曲线的步骤还包括：

根据两段所述入口边界的流场参数分布，利用所述特征线法，确定入口影响域，其中，两个所述影响域的公共特征线垂直于所述入口边界且过对应的分段点。

4.根据权利要求3所述的超声速分流流道的壁面确定方法，其特征在于，确定所述入口影响域之后，所述根据所述超声速分流流道的设计结构的几何约束，利用所述特征线法，确定所述第一壁面曲线的步骤还包括：

分别确定两个所述影响域的远离所述入口边界的顶点，再根据所确定根据两个顶点之间的流场参数分布，利用特征线法，确定所述第一壁面曲线，其中所述第一壁面曲线的接近入口边界的端点与所述入口边界的第一端点相重合。

5.根据权利要求4所述的超声速分流流道的壁面确定方法，其特征在于，确定所述第一壁面曲线之后，所述根据所述超声速分流流道的设计结构的几何约束，利用特征线法，确定与所述第一壁面曲线相连接的第二壁面曲线和与该地二壁面曲线相对的第三壁面曲线的步骤包括：

根据超声速进气道的设计要求，设置过渡段中心流线及其马赫数分布，利用特征线法，确定所述第二壁面曲线和第三壁面曲线，其中，所述第二壁面曲线接近入口边界的端点与所述第一壁面的远离所述入口边界的端点相重合，所述第三壁面曲线的接近所述入口边界的端点与所述入口边界的第二端点相重合。

6.根据权利要求5所述的超声速分流流道的壁面确定方法，其特征在于，确定所述第二壁面曲线和第三壁面曲线之后，所述根据所述超声速分流流道的设计结构的几何约束，利用所述二阶连续曲线和特征线法确定所述超声速分流流道的分流道的壁面曲线的步骤包括：

根据所述超声速进气道设计的几何约束，利用所述二阶连续曲线，确定所述超声速分流流道的分流道的第一分流道内壁面曲线和第二分流道内壁面曲线，其中，所述第一分流道内壁曲线和所述第二分流道内壁面曲线均与所述过渡中线流线相交于远离所述入口边界的一个端点处。

7.根据权利要求6所述的超声速分流流道的壁面确定方法，其特征在于，确定所述第一分流道内壁曲线和所述第二分流道内壁面曲线之后，所述根据所述超声速分流流道的设计结构的几何约束，利用所述二阶连续曲线和特征线法确定所述超声速分流流道的分流道的壁面曲线的步骤还包括：

根据所述第一分流道内壁曲线和所述第二分流道内壁面曲线及其马赫数分布，利用所述特征线法，确定所述超声速分流流道的分流道的与所述第一分流道内壁曲线相对应的第一分流道外壁曲线和与所述第二分流道内壁面曲线相对应的第二分流道外壁面曲线。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的超声速进气道的壁面确定方法，其特征在于，所述特征线法包括预估步和校正步，该校正步根据所述预估步的结果进行校正。

9.一种超声分流流道，其特征在于，所述超声速分流流道包括位于上游的总流道和位于下游的两个分流道，所述总流道的出口与两个所述分流道的入口相连通，所述总流道由上壁面曲线和下壁面曲线确定；所述分流道包括第一分流道和第二分流道，所述第一分流道和所述第二分流道由所述第一和第二分流道的内外壁面曲线确定；其中，所述上壁面曲线和下壁面曲线由超声速分流流道的设计结构的几何约束利用特征线法确定；所述第一和第二分流道的内外壁面曲线均由所述超声速分流流道的设计结构的几何约束利用二阶连续曲线和特征线法确定。