一种连续式跨声速风洞部段设计方法及系统及装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连续式跨声速风洞部段设计方法及系统及装置及介质，涉及风洞设计领域，包括：根据风洞的运行条件，定义风洞运行马赫数、运行压力以及运行包线上各点的概率密度函数；获得风洞待设计部段的压力损失性能指标η与几何参数d的对应关系，基于对应关系定义η在运行包线上的数学期望E(η)和标准差S(η)，基于概率密度函数求取E(η)和S(η)；针对风洞待设计部段的压力损失性能最小化的优化问题，对E(η)和S(η)开展多目标优化问题求解，得到多目标优化问题的非支配解集合；基于风洞设计要求和风洞待设计部段的工况综合性能，从非支配解集合中选择获得风洞待设计部段的设计参数，本方法能够使得设计出的风洞部段在整个运行包线上的综合性能最优。在整个运行包线上的综合性能最优。在整个运行包线上的综合性能最优。

A design method, system, device and medium of continuous transonic wind tunnel section

【技术实现步骤摘要】
一种连续式跨声速风洞部段设计方法及系统及装置及介质


[0001]本专利技术涉及风洞设计领域，具体地，涉及一种连续式跨声速风洞部段设计方法及系统及装置及介质。

技术介绍

[0002]连续式跨声速风洞运行工况通常包含一个连续的区域，这个区域由马赫数Ma、稳定段总压P0、总温T0三个参数可能范围组成的三维空间，称为运行包线，其中Ma
‑
≤Ma≤Ma
+
，P0‑
≤P0≤P
0+
，T0‑
≤T0≤T
0+
。对于组成连续式跨声速风洞的部段而言，其压力损失是决定风洞运行成本(即压缩机输入功率)的主要指标。在设计部段过程中，需要在满足其它约束的条件下，选择部段的几何参数，得到压力损失最小的设计方案。通常的单点部段设计，其内涵是针对某个特定的马赫数、稳定段总压、总温，来选择恰当的部段几何参数d，使得部段的压力损失最小化。对于运行包线中的其他工况点，其压力损失通常只将其约束到一定的范围。而为了在整个工况范围内有更好的综合性能，多点设计则选择几个工况点作为设计点，优化部段的几何本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续式跨声速风洞部段设计方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：根据风洞的运行条件，定义风洞运行马赫数、运行压力以及运行包线上各点的概率密度函数；步骤2：获得风洞待设计部段的压力损失性能指标η与几何参数d的对应关系，基于所述对应关系定义所述η在运行包线上的数学期望E(η)和标准差S(η)，基于所述概率密度函数求取所述E(η)和所述S(η)；步骤3：针对风洞待设计部段的压力损失性能最小化的优化问题，对E(η)和S(η)两个指标开展多目标优化问题求解，得到多目标优化问题的非支配解集合；步骤4：基于风洞设计要求和风洞待设计部段的工况综合性能，从所述非支配解集合中选择获得风洞待设计部段的设计参数。2.根据权利要求1所述的连续式跨声速风洞部段设计方法，其特征在于，运行包线为马赫数Ma、总压P0和总温T0三个参数的取值范围对应的三维空间，其中，Ma
‑
≤Ma≤Ma
+
，P0‑
≤P0≤P
0+
，T0‑
≤T0≤T
0+
，Ma
‑
为马赫数的取值下限，Ma
+
为马赫数的取值上限，P0‑
为总压的取值下限，P
0+
为稳定段总压的取值上限，T0‑
为总温的取值下限，T
0+
为总温的取值上限。3.根据权利要求2所述的连续式跨声速风洞部段设计方法，其特征在于，所述概率密度函数为p(Ma,P0,T0)。4.根据权利要求2所述的连续式跨声速风洞部段设计方法，其特征在于，所述概率密度函数的自变量范围是风洞的运行工况组合。5.根据权利要求1所述的连续式跨声速风洞部段设计方法，其特征在于，基于所述概率密度函数求取所述E(η)和所述S(η)，具体为：重复执行若干次预设计算步骤，每次计算对应的采用点数目不同，每次预设计算步骤均获得一计算结果，直至相邻两次预设计算步骤之间计算结果的对应差值满足预设要求，则停止执...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钦，常伟，廖达雄，陈吉明，任泽斌，刘琴，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所，
类型：发明
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