[发明专利]一种确定高速风洞大型飞机模型缩比的方法

权利要求书

1.一种确定高速风洞大型飞机模型缩比的方法，其特征在于：包括如下步骤： 

第一步、根据计算模型数模生成不同模型展长的试验计算网格； 

第二步、根据试验运行状态设置边界条件：依据来流马赫数、总压、总温，通过等熵公式计算来流静压值、来流温度参数值，将试验段入、出口分别设定压力入口、压力出口边界条件；通过壁板厚度、参考压力修正关系计算穿孔粘性阻力因子，设定壁板为多孔壁边界条件； 

第三步、数值模拟试验状态，得到侧壁压力分布数据：根据试验状态来流速压值、来流静压值计算侧壁压力系数分布，并与空风洞状态侧壁压力系数分布比较，计算各模型缩比下侧壁扰动压力系数； 

第四步、计算侧壁扰动压力系数分布标准差，并与扰动压力系数判定标准进行比较，选择侧壁扰动压力系数分布标准差小于且最接近0.5倍扰动压力系数判定标准所对应的模型缩比为最优模型缩比。 

2.根据权利要求1所述的一种确定高速风洞大型飞机模型缩比的方法，其特征在于：所述试验计算网格为贴体、正交的结构网格，并模拟风洞试验段和风洞驻室等洞体结构；所述试验计算网格需满足粘性计算要求，附面层网格厚度为特征长度的千分之三至千分之五；所述特征长度定义为：空风洞计算条件为试验段横截面积平方根的0.1倍，缩比模型计算条件为模型的平均空气动力弦长。 

3.根据权利要求1所述的一种确定高速风洞大型飞机模型缩比的方法，其特征在于：第二步所述来流静压值按如下公式计算：

其中，P_O为总压，M_∞为来流马赫数，P_∞为来流静压值； 

所述穿孔粘性阻力因子包括穿孔动力粘性阻力因子C_R和穿孔运动粘性阻 力因子C_α，按如下公式计算： 

1000×μ×C_α×t=K₂

其中，介质密度ρ=1.225kg/m³，介质运动粘性系数μ=1.7894×10^-5kg/m/s，t为多孔壁厚度，所述K₁、K₂分别为压力修正关系与来流马赫数关系线性拟合系数，满足如下公式： 

P_ct-P_∞=K₁×M_∞+K₂

其中，P_ct-P_∞表示压力修正关系，P_ct表示通过风洞流场校测试验得到的参考点静压值。 

4.根据权利要求1所述的一种确定高速风洞大型飞机模型缩比的方法，其特征在于：第三步所述侧壁压力系数按如下公式计算： 

Q_∞=0.7×P_∞×M_∞²

其中，P_Si为第i个计算点的静压，Q_∞为来流速压；C_Pi_I为缩比I状态下第i个计算点侧壁压力系数； 

所述侧壁扰动压力系数按如下公式计算： 

ΔC_Pi=C_Pi_I-C_Pi_0 

其中，C_Pi_0为空风洞状态下第i个计算点侧壁压力系数；ΔC_Pi为缩比I状态下第i个计算点侧壁扰动压力系数。 

5.根据权利要求1所述的一种确定高速风洞大型飞机模型缩比的方法，其特征在于：第四步所述侧壁扰动压力系数分布标准差按如下公式计算： 

其中n为侧壁扰动压力系数点数； 

所述扰动压力系数判定标准按如下公式计算： 

其中σ_{M_MAX}为国军标1179-91规定的高速风洞马赫数分布均方根偏差合格指标。