[发明专利]一种无人机发动机舱热仿真方法

权利要求书

1.一种无人机发动机舱热仿真方法，其特征在于，包括：

S1：无人机三维物理建模，获得无人机三维物理模型，对所述无人机三维物理模型进行网格划分；

S2：基于所述无人机三维物理模型，设置无人机模型参数，设置边界条件，建立数学模型；

S3：进行热仿真计算，求解得到的数学模型，获取发动机舱内三维温度分布云图，并将所述三维温度分布云图一维化；

S4：根据得到所述三维温度分布云图一维化的数据，与预设的阈值进行比较，根据比较结果，对所述无人机三维物理模型进行调整优化，直至满足预设的阈值。

2.根据权利要求1所述的无人机发动机舱热仿真方法，其特征在于，步骤S1中，所述无人机三维物理建模，具体包括：

设定无人机各部件的比例参数；

设置流场区域，将动力舱内设定为内场区域，无人机外设定为远场区域；

确定发送机舱进风口区域和出风口区域的形状大小及位置。

3.根据权利要求1所述的无人机发动机舱热仿真方法，其特征在于，步骤S1中，所述无人机三维物理模型中，发动机舱壳体、电动机、发动机，控制器、散热器为封闭面模型组件，且位于同一纵轴面。

4.根据权利要求1所述的无人机发动机舱热仿真方法，其特征在于，步骤S1中，采用非结构化四面体网络对整个流程区域进行网格划分。

5.根据权利要求4所述的无人机发动机舱热仿真方法，其特征在于，所述网格划分，对发动机、电动机、发电机、控制器，进出气口，散热器进行了局部网格加密。

6.根据权利要求1所述的无人机发动机舱热仿真方法，其特征在于，步骤S2中，所述设置无人机模型参数，具体如下：

定义湍流类型，选取K-ε双方程湍流模型；

热壁面设置，采用指定壁面热流量方式，壁面热流量为热源生热功率与表面积的比值；

设置发送机舱内空气流动参数，舱内流体设置为空气，空气流动类型设置为稳态紊流，舱内空气的流动速度马赫数小于0.3且符合Boussinesq假设；

设置数据交换接口，将发动机的通风口设置为内场区域与远场区域的数据交换接口；

设置所述无人机三维物理模型的各组件类型以及热源部件的表面温度和散热系数。

7.根据权利要求6所述的无人机发动机舱热仿真方法，其特征在于，步骤2中，还包括发动机舱参考面积和环境温度的参数设置。

8.根据权利要求1所述的无人机发动机舱热仿真方法，其特征在于，步骤S2中，发动机舱内气体在舱内壁面上满足无滑移边界条件。

9.根据权利要求1-8任一所述的无人机发动机舱热仿真方法，其特征在于，步骤S4中，具体还包括：

获取所述三维温度分布云图一维化的数据，并与预设的阈值进行比较，根据结果对模型进行优化调整之后，再次进行热仿真计算，得到优化后的温度分布云图数据；

将优化后的温度分布云图数据与上一次最近得到的温度分布云图数据进行比较，判断优化的准确性和完整性，获取优化的方向和依据；

若优化有效，则对优化后的温度分布云图数据与预设的阈值再次进行比较，若优化无效，则重新进行优化，判断是否满足阈值要求，循环该步骤的处理操作，直至模型数据满足预设的阈值，完成优化。

10.根据权利要求9任一所述的无人机发动机舱热仿真方法，其特征在于，所述无人机三维物理模型中，远场区域的外边界到发动机舱前部外表面的距离为无人机三维物理模型长度的3倍，远场区域的外边界到发动机舱后部外表面的距离为无人机三维物理模型长度的7倍。