[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：

根据前体长度和捕获高度，确定所述超声速进气道的前体激波曲线；

根据飞行条件和所述前体激波曲线的形状，采用特征线法，确定所述超声速进气道的前体壁面曲线和波后流场，其中，所述前体壁面曲线的一端为所述前体激波曲线的第一端点；

根据超声速进气道设计结构的几何约束，采用所述特征线法，确定所述超声速进气道的下游壁面曲线，其中，所述下游壁面曲线的第一端点为所述前体壁面曲线的远离所述前体激波曲线的端点；

根据所述超声速进气道设计结构的几何约束，利用特征线法，确定所述超声速进气道的相对应的上下壁面曲线，其中，所述上下壁面曲线中的上壁面曲线的一端为所述前体激波曲线的远离所述前体壁面曲线的端点，下壁面曲线的一端为所述下游壁面曲线的第二端点；

根据所述上壁面曲线确定所述超声速进气道的上壁面；

根据所述前体壁面曲线、下游壁面曲线以及下壁面曲线确定所述超声速进气道的下壁面。

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，确定所述前体壁面曲线和波后流场之后，所述根据所述超声速进气道设计结构的几何约束，采用所述特征线法，确定所述超声速进气道的下游壁面曲线的步骤包括：

根据外收缩比，确定所述超声速进气道内压缩入口截面所在射线，其中，所述射线的端点为所述前体激波曲线的远离所述前体壁面曲线的端点。

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，确定所述射线之后，所述根据超声速进气道设计结构的几何约束，采用所述特征线法，确定所述超声速进气道的下游壁面曲线的步骤还包括：

根据所述超声速进气道的启动性能要求，设定所述射线上的流场参数分布。

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，确定所述射线上的流场参数分布之后，所述根据超声速进气道设计结构的几何约束，采用所述特征线法，确定所述超声速进气道的下游壁面曲线的步骤还包括：

从所述前体壁面曲线的远离所述前体壁面曲线的端点，沿接近所述射线的方向设定一段下游壁面曲线，并确定该段下游壁面曲线的另一端点；

使该段下游壁面曲线初始方向角等于所述激波曲线的方向角；

采用所述特征线法，确定从该段下游壁面曲线的另一端点发出的左行特征线以及该左行特征线与所述射线的交点，使该交点满足所述射线上的流场参数分布；

若该交点的流场参数压缩不够，则增加初始方向角，否则减小初始方向角，直至达到所需要的精度。

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，确定所述左行特征线之后，所述根据超声速进气道设计结构的几何约束，采用所述特征线法，确定所述超声速进气道的下游壁面曲线的步骤还包括：

将所述左行特征线作为新的边界，再向接近所述射线的方向设定一段下游壁面曲线，并使该段下游壁面曲线的初始方向角等于前一段下游壁面曲线的流动方向角；

利用所述特征线法，确定从该段下游壁面曲线的自由端点发出的新的左行特征线以及该新的左行特征线与所述射线的交点，使该交点的满足所述射线上的流场参数分布；

若该交点的流场参数压缩不够，则增加该段下游壁面曲线的流动方向角，否则减小该段下游壁面曲线的流动方向角，直至达到所需要的精度；

重复上一过程，获得新的一段下游壁面曲线，直至所述下游壁面曲线与所述射线相交，完成所述下壁面曲线的确定。

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，确定所述下游壁面曲线之后，根据所述超声速进气道设计结构的几何约束，利用特征线法，确定所述超声速的相对应的上下壁面曲线的步骤包括：

将所述下游壁面曲线的第二端点和所述射线顶点所确定的特征线上的流场参数分布作为入口边界的流场参数分布，采用所述特征线法，确定该入口边界的影响域。

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，确定所述入口边界的影响域之后，根据所述超声速进气道设计结构的几何约束，利用所述特征线法，确定所述超声速的相对应的上下壁面曲线的步骤还包括：

根据内压缩几何约束，确定流场中心线，并设定该流场中心线上相应的马赫数分布，其中，所述流场中心线的一端点与所述入口边界的影响域的远离所述入口边界的点重合。