[发明专利]一种二维翼型水动力性能快速预测方法

说明书

本发明涉及数值模拟技术领域，特别涉及一种二维翼型水动力性能快速预测方法，包括：通过Python对二维翼型进行建模和网格划分；将所述二维翼型的网格写入对应system下的blockMeshDict文件；设置边界条件，所述边界条件用于计算翼型的升阻力系数和表面压力系数；通过用bash脚本调用OpenFOAM进行连续计算，得到所述二维翼型水动力性能参数；将所述二维翼型水动力性能参数导出。该方法不需要手动建模和画网格，极大地节省了时间，不需要手动输入指令，使得OpenFOAM能够连续求解，不需要手动导出后处理结果，避免了人工录入数据，实现了设计的自动化。

技术领域

本发明涉及数值模拟技术领域，特别涉及一种二维翼型水动力性能快速预测方法。

背景技术

数值模拟的方法类似于一种在计算机上进行的实验，比如某一特定水翼的绕流，通过数值模拟将其计算结果在计算机上可视化展示，由此可以看到流场的各种细节。获得翼型周围的流场，压力分布和水动力性能，对于研究翼型流动分离、尾迹形成和涡相互作用具有重要作用。通常情况下，翼型上的流场是通过求解具有适当边界条件的计算网格上的Navier-Stokes方程来获得的，即计算流体力学(CFD)技术。

对水翼而言，最重要的任务之一是获得其水动力特性，翼型最重要的参数之一是其升阻比，通过升阻比可以得到翼型的工作效率，对翼型的优化设计具有重要价值，而当需要快速获得大量翼型升力和阻力系数时，传统的方法就比较耗时。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中无法方便快捷地得到多种翼型升力和阻力系数的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例公开了一种二维翼型水动力性能快速预测方法，其特征在于，包括：

通过Python对二维翼型进行建模和网格划分，其中，所述二维翼型包括至少一个翼型；

将所述二维翼型的网格写入对应system下的blockMeshDict文件；

设置边界条件，所述边界条件用于计算翼型的升阻力系数和表面压力系数，并通过Python脚本把文件复制到各个翼型对应的文件夹下；

通过用bash脚本调用OpenFOAM进行连续计算，得到所述二维翼型水动力性能参数；

将所述二维翼型水动力性能参数导出。

进一步的，所述通过Python对二维翼型进行建模和网格划分，包括：

导入所述二维翼型的坐标*.dat文件，通过Python脚本读取所述坐标*.dat文件中所述翼型坐标点数据进行建模和网格划分。

进一步的，所述导入所述二维翼型的坐标*.dat文件，通过Python脚本读取所述坐标*.dat文件中所述翼型坐标点数据进行建模和网格划分，包括：

创建Mesher.py文件，用os模块和for循环语句导入多组翼型坐标点数据；

在所述Mesher.py文件中定义计算域的外形尺寸参数；

将所述尺寸参数存储到矩阵中；

通过Python语言的Numpy模块、math模块和循环语句依次建立模型和网格；

通过所述Mesher.py文件定义mesher函数以及参数DatePath和DirPath；其中，DatePath为二维翼型坐标点dat文件存储路径，DirPath为保存所述二维翼型的文件夹下的blockMeshDict文件路径；

通过所述Python语言的for循环语句和range遍历函数定义控制点，根据所述控制点划分区域和网格；

通过所述Python语言的for循环语句，多次更新计算域参数，生成不同所述二维翼型的网格。