载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法技术

本发明专利技术提供了一种载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法，用以在确保计算精度的同时，提高载人航天器舱内热环境计算流体力学数值预测过程的计算速度，包括以下步骤：步骤一，在第一时间步长内，将载人航天器舱内的流场与温度场同时进行耦合迭代计算；步骤二，在第二个时间步长内，将流场视为瞬态固定而对温度场进行迭代计算；以及步骤三，基于第一时间步长和第二时间步长，循环进行迭代计算直至求解结束。因此，本发明专利技术不但提高了载人航天器舱内热环境CFD数值计算效率，还进一步节省了计算时间并保证计算精度。

【技术实现步骤摘要】
载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法
本专利技术涉及一种载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法，用于将载人航天器舱内热环境计算流体力学(ComputationalFluidDynamics，以下简称为CFD)数值预测方法的计算速度提高，并保证计算精度。
技术介绍
载人航天器舱内由于携载航天员，舱内存在大气，对舱内温度控制的精度要求较高，为了保障航天员在舱内的正常生存和舱内电子设备的正常工作，必须在设计研制过程中对舱内热环境进行预测评估，从而保证在实际飞行过程中航天员的安全和舱内设备的正常运转.然而，寻求一个准确合理的舱内热环境预测分析方法并不是一朝一夕之事，必须通过系统的理论论证和数值仿真分析等手段来进行探索，从而形成一套行之有效的计算方法或工具。由此可见对载人航天器舱内热环境快速预测分析技术的研究具有重要的意义和地位。针对有气体流动的密封舱，舱内热环境CFD预测方法中目前使用较多的是紧耦合计算方法。一般来说，紧耦合数值计算方法是指从数学的角度，将流场与结构传热的数学模型统一化，按统一的时间步长同步求解，并通过边界条件相互作用.紧耦合方法一般统一采用流场的特征时间作为计算步长，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法，用以在确保计算精度的同时，提高载人航天器舱内热环境计算流体力学数值预测过程的计算速度，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在第一时间步长内，将所述载人航天器舱内的流场与温度场同时进行耦合迭代计算；步骤二，在第二个时间步长内，将所述流场视为瞬态固定而对所述温度场进行迭代计算；以及步骤三，基于所述第一时间步长和所述第二时间步长，循环进行迭代计算直至求解结束。

【技术特征摘要】
1.一种载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法，用以在确保计算精度的同时，提高载人航天器舱内热环境计算流体力学数值预测过程的计算速度，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在第一时间步长内，将所述载人航天器舱内的流场与温度场同时进行耦合迭代计算；步骤二，在第二个时间步长内，将所述流场视为瞬态固定而对所述温度场进行迭代计算；以及步骤三，基于所述第一时间步长和所述第二时间步长，循环进行迭代计算直至求解结束。2.根据权利要求1所述的载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法，其特征在于，在所述步骤一中执行：选择所述第一时间步长作为一个时间推进步长，同时计算所述载人航天器舱内的流场与温度场，从而进行迭代求解。3.根据权利要求2所述的载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法，其特征在于，所述能量场的计算采用固体和流体区域的能量方程，其中，所述固体区域的能量方程为：ρ为所述固体区域的密度，Cp为所述固体区域的定压比热，λ为所述固体区域的导热系数，T为温度，t为时间，所述流体区域的能量方程为：u、v、w分别表示所述流体区域在x、y、z方向的速度，k为所述流体区域的传热系数。4.根据权利要求3所述的载人航天器舱内流场与温度场松耦合计算方法，其特征在于，所述流场的计算采用的是流体区域的动量方程，并且为：

【专利技术属性】
技术研发人员：李志杰，果琳丽，梁鲁，王平，田林，
申请(专利权)人：北京空间技术研制试验中心，
类型：发明
国别省市：北京,11