【技術實現步驟摘要】
本專利技術主要涉及到飛行器，尤其是一種飛行器外流場高精度預測方法、裝置、設備及介質。
技術介紹
1、飛行器外部氣流場的快速精確預測對于氣動力數據的批量生成以及飛行器氣動外形的設計優化非常關鍵。由于飛行試驗和風洞實驗成本高、周期長，因此通常采用數值模擬的方法進行飛行器外流場預測。非結構有限體積方法因其對復雜外形的適應性以及算法實施的魯棒性，是目前應用非常廣泛的一種數值模擬方法。
2、為了提高流場預測精度，通常需要采用高階精度方法。相比于二階精度方法，高精度非結構有限體積方法在提高流場預測精度的同時，往往面臨流場收斂困難甚至于計算發散的問題，無法滿足工程應用對穩定性和計算效率的要求。
3、雖然目前提出的一些高精度非結構有限體積方法實現了將求解變量從單元平均值轉換為單元點值的目標，但是在轉換過程中，仍然需要通過復雜的數值積分公式計算幾何量的積分，因此并沒有解決傳統高精度非結構有限體積方法基于單元平均值求解的根本問題。此外，現有的高精度非結構有限體積方法，計算所采用的單元求解點位置仍然位于單元幾何中心，對于各向異性網格，網格偏斜嚴重，影響數值計算的穩定性和收斂性。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的技術問題，本專利技術提出一種飛行器外流場高精度預測方法、裝置、設備及介質，其提出一種點值型高精度非結構有限體積方法實現飛行器外流場預測，能夠提高飛行器外流場預測的準確性，同時能夠滿足工程應用對穩定性和計算效率的要求。
2、為實現上述目的，本專利技術采用的技術
3、一方面，本專利技術提供一種飛行器外流場高精度預測方法，包括：
4、對飛行器外流場以規則或不規則的立體單元進行網格剖分，獲得一系列網格單元以及網格單元之間的網格點，每一個網格單元作為一個控制體單元，所述飛行器外流場為飛行器整體外流場或者飛行器局部外流場，所述局部外流場包括飛行器的翼型外流場；
5、確定各控制體單元求解點位置；
6、基于各控制體單元求解點位置計算最小二乘梯度重構系統的幾何量矩陣；
7、基于幾何量矩陣重構當前控制體單元求解點位置的變量導數；
8、通過高階插值得到高斯積分點位置的變量左右值；
9、根據高斯積分點位置的變量左右值以及單位法向量，計算高斯積分點位置的對流通量；
10、通過耗散插值得到高斯積分點位置的變量梯度；
11、根據高斯積分點位置的變量梯度、變量左右值以及單位法向量計算黏性通量；
12、根據高斯積分點位置的對流通量和黏性通量，通過高斯積分公式計算控制體單元右端項；
13、利用時間推進格式更新飛行器外流場進行循環，直至飛行器外流場收斂。
14、另一方面，本專利技術提供一種飛行器外流場高精度預測裝置，包括：
15、第一模塊，用于對飛行器外流場以規則或不規則的立體單元進行網格剖分，獲得一系列網格單元以及網格單元之間的網格點，每一個網格單元作為一個控制體單元，所述飛行器外流場為飛行器整體外流場或者飛行器局部外流場，所述局部外流場包括飛行器的翼型外流場；
16、第二模塊，用于確定各控制體單元求解點位置；
17、第三模塊，用于基于各控制體單元求解點位置計算最小二乘梯度重構系統的幾何量矩陣；
18、第四模塊，用于基于幾何量矩陣重構當前控制體單元求解點位置的變量導數；
19、第五模塊，用于通過高階插值得到高斯積分點位置的變量左右值；
20、第六模塊，用于根據高斯積分點位置的變量左右值以及單位法向量，計算高斯積分點位置的對流通量；
21、第七模塊，用于通過耗散插值得到高斯積分點位置的變量梯度；
22、第八模塊，用于根據高斯積分點位置的變量梯度、變量左右值以及單位法向量計算黏性通量；
23、第九模塊，用于根據高斯積分點位置的對流通量和黏性通量，通過高斯積分公式計算控制體單元右端項；
24、第十模塊，用于利用時間推進格式更新飛行器外流場進行循環，直至飛行器外流場收斂。
25、另一方面，本專利技術提供一種計算機設備，包括存儲器和處理器，存儲器存儲有計算機程序，處理器執行計算機程序時實現上述飛行器外流場高精度預測方法的步驟。
26、另一方面，本專利技術提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，計算機程序被處理器執行時實現上述飛行器外流場高精度預測方法的步驟。
27、另一方面，本專利技術提供一種計算機程序產品，所述計算機程序產品存儲在計算機可讀存儲介質上，并且包括計算機指令，所述計算機指令在由處理器運行時使得計算機設備實現上述飛行器外流場高精度預測方法的步驟。
28、相比現有技術，本專利技術的技術效果：
29、本專利技術針對飛行器外流場，發展了一種無需求解幾何量積分的點值型高精度非結構有限體積方法，且通過單元求解點位置的重新分布，解決各向異性網格上的網格偏斜問題，從而提高飛行器外流場預測的準確性，同時能夠滿足工程應用對穩定性和計算效率的要求。
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1.飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，通過下式確定各控制體單元求解點位置：
3.根據權利要求2所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，取p＝1,2，能夠有效改善網格偏斜程度。
4.根據權利要求2或3所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，最小二乘梯度重構系統的幾何量矩陣W為：
5.根據權利要求4所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，基于幾何量矩陣重構當前控制體單元求解點位置的變量導數其中變量導數向量和變量差值向量定義如下：
6.根據權利要求4所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，通過高階插值得到高斯積分點位置的變量左值變量右值如下：
7.根據權利要求6所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，通過耗散插值得到高斯積分點位置的變量梯度，如下：
8.根據權利要求6所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，根據高斯積分點位置的對流通量和黏性通量通過高斯積分公式計算控制體單元右端項，如下：p>
9.飛行器外流場高精度預測裝置，其特征在于，包括：
10.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，存儲器存儲有計算機程序，其特征在于：處理器執行計算機程序時實現如權利要求1所述的飛行器外流場高精度預測方法的步驟。
11.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于：計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1所述的飛行器外流場高精度預測方法的步驟。
12.一種計算機程序產品，所述計算機程序產品存儲在計算機可讀存儲介質上，并且包括計算機指令，所述計算機指令在由處理器運行時使得計算機設備實現如權利要求1所述的飛行器外流場高精度預測方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，通過下式確定各控制體單元求解點位置：
3.根據權利要求2所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，取p＝1,2，能夠有效改善網格偏斜程度。
4.根據權利要求2或3所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，最小二乘梯度重構系統的幾何量矩陣w為：
5.根據權利要求4所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，基于幾何量矩陣重構當前控制體單元求解點位置的變量導數其中變量導數向量和變量差值向量定義如下：
6.根據權利要求4所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，通過高階插值得到高斯積分點位置的變量左值變量右值如下：
7.根據權利要求6所述的飛行器外流場高精度預測方法，其特征在于，通過耗散插值...
【專利技術屬性】
技術研發人員：董義道，孔令發，楊小亮，劉偉，
申請(專利權)人：中國人民解放軍國防科技大學，
類型：發明
國別省市：
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