[发明专利]矢量喷管偏转角度对发动机特性影响的数值模拟方法

权利要求书

1.一种矢量喷管偏转角度对发动机特性影响的数值模拟方法，其特征在于，首先利用三维建模软件建立矢量喷管几何模型以及计算域；然后利用ICEM软件对计算域进行结构网格划分；将划分好的计算网格导入流体仿真软件Fluent设置相应计算参数进行求解计算；最后利用数据分析和可视化处理软件Tecplot对计算所得的数据进行处理，得到相应的矢量喷管内部流动状态数据。

2.如权利要求1所述的一种矢量喷管偏转角度对发动机特性影响的数值模拟方法，其特征在于，所述数值模拟方法具体包括以下步骤：

S1.利用三维建模软件生成矢量喷管几何模型并对几何模型进行网格划分；

S2.将网格划分后的矢量喷管几何模型导入流体仿真软件，选择耦合隐式求解器，设置运行环境；

S3.在流体仿真软件中选择SST k-ω湍流模型，打开能量方程作为计算模型；

S4.定义材料：选择流体材料中的热完全气体，密度适用于可压缩理想气体定律，气体粘度符合萨瑟兰粘度定律；

S5.分别设置矢量喷管进口和出口的边界条件；

S6.设置求解控制参数：离散格式选择二阶迎风格式，根据残差变化曲线调整欠松弛因子数值，对流项采用通量差分分裂Roe格式，监视喷管出口流量以及推力值，首先采用喷管进口气体参数进行流场初始化，然后执行多重网格初始化；

S7.进行流场迭代计算；

S8.利用数据分析和可视化处理软件对流场数据进行处理，得到矢量喷管内部流动状态以及性能参数曲线。

3.如权利要求2所述的一种矢量喷管偏转角度对发动机特性影响的数值模拟方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用的矢量喷管构型为三维旋转对称，利用SolidWorks软件生成相应的几何模型，采用多块网格生成技术，利用ICEM软件生成结构网格，数量为280万，在喷管近壁面和喉道处对网格进行局部加密，使壁面y+小于1，外流场网格沿远离喷管方向逐渐稀疏。

4.如权利要求2所述的一种矢量喷管偏转角度对发动机特性影响的数值模拟方法，其特征在于，所述步骤S2中，流体仿真软件选择Fluent，选择耦合隐式求解器，时间上选择稳态，压力梯度方法选择基于单元的最小二乘方法，参考压力设置为0，不考虑重力影响。