[发明专利]确定高超声速低密度风洞的锥形喷管型线的方法

权利要求书

1.一种确定高超声速低密度风洞的锥形喷管型线的方法，其特征在于，所述方法包括：

将所述高超声速低密度风洞锥形喷管型线划分为收缩段型线和扩张段型线，所述扩张段型线具有喉道段圆弧曲线和圆锥曲线；

建立二维坐标系，以锥形喷管的入口的中心点和所述锥形喷管的出口的中心点的连线为X轴，所述锥形喷管的出口的方向为X轴的正方向，以所述锥形喷管的喉道处垂直于X轴的直线为Y轴，所述锥形喷管的入口点位于Y轴的正半轴上，X轴和Y轴的交点为原点O；

计算所述锥形喷管的喉道半径；

根据所述喉道半径，确定所述收缩段型线；

将喉道段圆弧曲线和圆锥曲线连接以确定所述扩张段型线，其中，所述喉道段圆弧曲线经过所述喉道的半高点，且与所述圆锥曲线相切；

将所述收缩段型线和所述扩张段型线相连接，得到所述高超声速低密度风洞的锥形喷管型线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述锥形喷管的喉道半径，具体包括：

选定所述锥形喷管的膨胀角度θ；

根据计算所述锥形喷管出口的附面层厚度δ(x)，其中，Ma为所述锥形喷管出口的马赫数、T_w/T_∞为壁温比，T_w为喷管壁温、T_∞为自由流静温、x为所述喉道到所述锥形喷管出口的距离、Re_∞x为x处的雷诺数；

根据δ^*＝(1-B)δ(x)计算所述锥形喷管出口的附面层位移厚度δ^*，其中，B=2πtan-1(Maγ-12)Maγ-12,]]>γ为比热比；

根据计算喷管喉道半径r^*，其中，所述锥形喷管的出口均匀区半高r′为r′＝r-δ^*，r为所述锥形喷管的出口半高。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述膨胀角度θ为10°～20°。