[发明专利]一种横截面积等差锥体流线型结构的设计方法

说明书

本发明提供了一种横截面积等差锥体流线型结构的设计方法，属于流体应用结构领域，这种横截面积等差锥体流线型结构的设计方法，横截面积等差锥体流线型结构包括相对设置的大径端和小径端，从大径端向小径端延伸处具有零径端，包括：确定大径端半径r；确定大径端到零径端的轴心线长度L；轴心线上到零径端的轴心线长度设为L’；通过公式确定轴心线各位置的半径值，式中r’为轴心线上到零径端的长度为L’处的半径值。这种方法能够节省设计费用和时间，提升流线型结构的性能。

技术领域

本发明涉及流体应用结构领域，具体而言，涉及一种横截面积等差锥体流线型结构的设计方法。

背景技术

现有方法中没有一种可靠的数学模型可以直接得出流线型结构的最优解，而大多数方法是建立在实验数据基础之上，各种计算方法只是用于辅助设计。这些方法带来的后果是：预研和设计过程严重依赖经验，到实物研究阶段则需要反复多次推倒重来，设计费用高昂，时间漫长。

发明内容

本发明提供了一种横截面积等差锥体流线型结构的设计方法，旨在解决现有技术中横截面积等差锥体流线型结构的设计方法存在的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种横截面积等差锥体流线型结构的设计方法，横截面积等差锥体流线型结构包括相对设置的大径端和小径端，从所述大径端向所述小径端延伸处具有零径端，包括：

确定大径端半径r；

确定所述零径端到所述大径端的轴心线长度L；

轴心线上到所述零径端的长度设为L’；

通过公式r’＝r√((L’)/L)确定轴心线各位置的半径值，式中r’为轴心线上到所述零径端的长度为L’处的半径值。

在本发明的一种实施例中，在确定所述零径端到所述大径端的轴心线长度L的步骤包括：

通过公式(r^2-(r”)^2)/(⊿L)＝r^2/L确定所述零径端到所述大径端的轴心线长度L；

其中r”为所述小径端的半径，⊿L为所述小径端到所述大径端的轴心线长度。

在本发明的一种实施例中，在确定所述零径端到所述大径端的轴心线长度L的步骤后，还包括步骤：

绘制二维坐标系：x轴为轴心线上到所述零径端的长度，y轴为轴心线上相应点所在位置对应的截面积；

确定第一径端的面积S₁，以及所述第一径端到所述零径端的轴心线长度L₁；

确定第二径端的面积S₂，以及所述第二径端到所述零径端的轴心线长度L₂；

将坐标(L₁，S₁)及坐标(L₂，S₂)代入所述二维坐标系并连线。

横截面积等差锥体数学模型在该二维坐标系中表达出来是直线，其可以无限延展；横截面积等差锥体流线型结构包含在相应的横截面积等差锥体数学模型内。

需要说明的是，可以直接将零径端设为其中一个径端。

在本发明的一种实施例中，在所述大径端后的延伸横截面积等差锥体流线型结构，计算延伸横截面积等差锥体流线型结构的端部面积，以及端部对应所述零径端的轴心线长度，并将坐标代入所述二维坐标系并连线。