[发明专利]一种基于气体密度变量搜索的乘波体设计方法及介质

权利要求书

1.一种基于气体密度变量搜索的乘波体设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、建立激波生成体，将激波生成体的计算域划分为空间网格；所述的激波生成体为尖头锥体或圆头锥体，或者，所述的激波生成体包括头部和身部，所述头部为尖头锥体或圆头锥体，所述身部为柱体或圆台或椭圆台或双椭圆台或上述形状的多个组合；

步骤二、采用激波捕捉法对步骤一中的激波生成体的计算域进行流场计算，获得流场稳定解；所述流场稳定解包括所有空间网格的空气密度；

步骤三、在激波生成体的计算域的任一流向剖面内，根据步骤二中所述的所有空间网格的空气密度，获得任一周向的空气密度梯度最大的空间网格，计算该周向上空气密度梯度最大的空间网格到激波生成体的壁面的距离作为第一距离，计算激波生成体的壁面与该周向上所有空间网格的最大距离作为第二距离，然后计算第一距离与第二距离的比值；将该周向上所有空间网格到激波生成体的壁面的距离均乘以所述比值，获得激波生成体的激波面；

所述空气密度梯度的计算方法为：

对于第J个空间网格，该空间网格的空气密度梯度ρ′为：

ρ_J为第J个空间网格的空气密度，ρ_J-1为第J-1个空间网格的空气密度，Δs为第J个空间网格和第J-1个空间网格之间的距离；

步骤四、根据乘波体的长宽比，沿激波面的流向迎风面选取一个切割位置，对激波面进行切割，得到切割线，调整切割位置，直到切割线的长度和宽度满足乘波体的长宽比要求；

步骤五、将步骤四中的切割线作为乘波体的前缘线，对前缘上的点采用流线追踪法得到流面即为乘波面；根据乘波体的装填比，获得乘波体的背风面；根据所述前缘线和乘波体的工艺要求对乘波体的前缘进行钝化。

2.根据权利要求1所述的一种基于气体密度变量搜索的乘波体设计方法，其特征在于：步骤一中所述的空间网格为单块结构网格。

3.根据权利要求1所述的一种基于气体密度变量搜索的乘波体设计方法，其特征在于：在所述步骤三和步骤四之间，对激波面采用Akima样条插值法进行光顺。

4.根据权利要求1所述的一种基于气体密度变量搜索的乘波体设计方法，其特征在于：步骤二中所述流场计算的计算格式采用二阶TVD格式。

5.根据权利要求1所述的一种基于气体密度变量搜索的乘波体设计方法，其特征在于：步骤二中所述流场计算的步骤为6000-8000步。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：该程序被处理执行时，实现权利要求1～5之一所述方法的步骤。