[发明专利]基于弯曲激波理论的全三维乘波体反设计方法

权利要求书

1.基于弯曲激波理论的全三维乘波体反设计方法，其特征在于包括以下步骤：

1)根据设计要求指定全三维基准流场内全三维外流激波，全三维外流激波采用椭圆或非轴对称形状设计；

2)将全三维外流激波离散为一系列参考平面，根据全三维外流激波角、激波曲率以及波后参数，利用弯曲激波理论求解对应的全三维外压缩基本流场；

3)设计全三维乘波体捕获型线并在步骤2)的全三维外压缩基本流场中进行流线追踪得到高超声速全三维乘波体下表面压缩型面，所述型线采用椭圆曲线或非轴对称形状；

4)以下表面压缩型面为基础对高超声速全三维乘波体进行几何构造：根据容积率要求，将乘波体上表面构造为平面或凸面，获得在设计飞行状态下基于弯曲激波理论的全三维乘波体；

步骤2)中，弯曲激波理论的控制方程如下所示：

其中，p为压力，δ为流动角，μ为马赫角，ρ为密度，V为流向速度，w为周向速度，γ为比热比，j为判断因子，s为流线，l为特征线，φ为周向角度，P为沿流线压力的导数，D为气流角沿流线的导数，y为笛卡尔坐标系内纵坐标，a为当地声速。

2.如权利要求1所述的基于弯曲激波理论的全三维乘波体反设计方法，其特征在于：所述非轴对称形状包括二次曲线。

3.如权利要求1所述的基于弯曲激波理论的全三维乘波体反设计方法，其特征在于：在步骤3)中，首先在全三维外压缩流场内，利用结尾捕获型线上每一点坐标(x，y)，求解得到不同参考平面内有效流线上每一点的三维坐标(x，y，z)，之后将有效流线上每一点三维坐标组合得到压缩型线，不同参考平面内压缩型线组合构成全三维乘波体下表面压缩型面。