[发明专利]基于暴流强度的倾斜微下击暴流建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于暴流强度的倾斜微下击暴流建模方法。

背景技术

微下击暴流是低空风切变的的一种，会严重影响飞行器飞行，如飞机飞行时偏离 预设航线、导弹攻击时偏离目标，危害十分严重。对微下击暴流进行建模，从而利用仿真的 手段研究其对飞行器的危害，是近年来被越来越广泛采用的方法。在其中，对微下击暴流的 建模是关键环节。

目前，常用的微下击暴流场建模方法是使用工程化模型中基于流体力学的方 法——即基于多涡环模型的建模方法，可建立较为精确模拟三维空间微下击暴流风切变模 型。微下击暴流的涡环模型最早是由Woodfield和Wood二人提出，是应用最广泛的模型，之 后许多论文提出了对此模型的改进方法，包括利用阻尼因子解决涡丝处速度无限大的问 题、单组涡环诱导生成的速度场中垂直风速相对于水平风速强度偏小问题等等，通过不断 发展完善，逐渐形成比较完善的理论。

目前的多涡环模型只能诱导出垂直向下的微下击暴流场，但自然界真实产生的微 下击暴流一般都有一定的倾斜角度，现有多涡环模型只能诱导出垂直向下的微下击暴流 场，无法诱导处有一定倾斜角度的微下击暴流场。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有多涡环模型只能诱导出垂直向下的微下击暴流场， 无法诱导处有一定倾斜角度的微下击暴流场的问题，而提出一种基于暴流强度的倾斜微下 击暴流建模方法。

步骤一、建立倾斜涡环模型；

(一)、定义：

在距离水平地面±H的高度上布置两个对称的涡环，涡环强度为Γ，且水平地面以 上为正值，水平地面以下为负值，涡环半径为R，地面上方的涡环称为主涡环，与之对称的地 面下方的涡环称为镜像涡环；其中，主涡环和镜像涡环中心处称为涡丝；

(二)、建立垂直涡环模型：

中心轴与水平地面垂直时诱导出开口垂直向下的微下击暴流场，单一涡环在空间 任一任一点(x,y,z)处产生的诱导速度V_i＝[v_x,v_y,v_z]可由单一涡环的流线方程Ψ求得；

vx=(xr2)∂ψ∂zvy=(yr2)∂ψ∂zvz=(-1r)∂ψ∂r---(1)]]>