[发明专利]一种针对后体反向喷流的级间分离气动特性获取方法

权利要求书

1.一种针对后体反向喷流的级间分离气动特性获取方法，其特征在于步骤如下：

1)将喷流发动机的地面试车产生的推力特性数据采用最小二乘法拟合为曲线，得到随时间变化的直接力F(t)和力矩M(t)；

2)截取燃烧室和反喷喷管外形进行单独内流场计算，计算状态从发动机地面试车数据中选取3-5个典型时刻，通过求解定常计算流体力学方程，得到反喷喷管入口处的压力、温度和速度；

3)将喷流发动机喷管入口处的压力、温度和速度采用最小二乘法拟合为曲线，得到随时间变化的喷管入口压力P(t)、温度T(t)、速度V(t)；

4)将直接力F(t)和力矩M(t)根据飞行器姿态分解到体轴系，得到体轴系下的Fx(t)、Fy(t)、Fz(t)、Mx(t)、My(t)、Mz(t)共6个分量；将上述6个分量作为力和力矩源项添加到刚体动力学方程中；

5)将喷管入口速度V(t)根据飞行器姿态向计算坐标系分解，得到计算坐标系下的Vx(t)、Vy(t)、Vz(t)，将喷管入口参数P(t)、T(t)、Vx(t)、Vy(t)、Vz(t)作为喷管入口边界条件添加到计算流体力学方程中；

6)只保留反喷管和外流场，进行级间分离流体力学-刚体动力学耦合求解，得到前、后体的分离运动规律和气动特性。

2.根据权利要求1所述的一种针对后体反向喷流的级间分离气动特性获取方法，其特征在于：所述的步骤1)中直接力F(t)和力矩M(t)的获取采用喷流发动机地面试车产生的气动特性数据进行曲线拟合。

3.根据权利要求1所述的一种针对后体反向喷流的级间分离气动特性获取方法，其特征在于：所述的步骤3)中喷管入口压力P(t)、温度T(t)、速度V(t)的获取采用3-5个典型时刻定常流场结果进行曲线拟合。

4.根据权利要求1所述的一种针对后体反向喷流的级间分离气动特性获取方法，其特征在于：所述的步骤4)中刚体动力学方程求解所需的力和力矩源项Fx(t)、Fy(t)、Fz(t)、Mx(t)、My(t)、Mz(t)采用步骤1)中的拟合结果向体轴系分解得到。

5.根据权利要求1所述的一种针对后体反向喷流的级间分离气动特性获取方法，其特征在于：所述的步骤5)中计算流体力学方程求解所需的喷管入口边界条件P(t)、T(t)、Vx(t)、Vy(t)、Vz(t)采用步骤3)中拟合结果向计算坐标系分解得到。

6.根据权利要求1所述的一种针对后体反向喷流的级间分离气动特性获取方法，其特征在于：所述的步骤6)中级间分离运动规律和气动特性获取采用CFD-RBD耦合求解方法，而不是工程估算方法或数值仿真方法。

7.根据权利要求1所述的一种针对后体反向喷流的级间分离气动特性获取方法，其特征在于：所述的步骤6)中所述的级间分离流体力学-刚体动力学耦合求解中保留喷管内部流动，而不是只保留喷管出口型面。