一种基于超椭圆曲面的方变圆收缩段型面的设计方法技术

技术编号:41863125 阅读:38 留言:0更新日期:2024-06-27 18:35
本发明专利技术公开了一种基于超椭圆曲面的方变圆收缩段型面的设计方法,涉及风洞设备气动设计领域,包括:确定方变圆收缩段型面设计的输入条件;建立三维坐标系;对1/4象限区域内的方变圆收缩段型面进行设计;分别获得竖直和水平对称面上的方变圆收缩段型面曲线关于固定值u的第一和第二参数方程;获得方变圆收缩段型面的曲面方程;基于第一参数方程、第二参数方程和方变圆收缩段型面的曲面方程,得到方变圆收缩段型面;通过平面对称获得其它3个象限对应的方变圆收缩段型面进而获得完整的方变圆收缩段型面。本发明专利技术实现降低入口附近流动分离风险、缓解角部收缩带来的横向流动对下游试验段流场的影响,提高方变圆收缩段设计的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风洞设备气动设计领域,具体地,涉及一种基于超椭圆曲面的方变圆收缩段型面的设计方法


技术介绍

1、收缩段是低速风洞的核心部段,其作用是均匀加速气流,使其达到试验段需要的流速。

2、在上世纪40年代,人们就对收缩段曲线设计开展研究,并得到了多种收缩曲线设计方法,并结合工程设计,并总结出了常用的收缩曲线,主要包括维托辛斯基曲线、维托辛斯基移轴曲线、双三次曲线、五次曲线等。这些曲线主要特点是在收缩段入、出口与上下游保持连续、光滑,部分曲线保持二阶可导。

3、收缩曲线确定后,常规的圆形收缩段型面通过收缩曲线轴对称形成、矩形收缩段则通过收缩段曲线拉伸构成。

4、随着风洞效能设计要求的提高,为了节省角部处无效气流耗能,对试验段进行切角、或者直接采用圆形截面试验段设计;而试验段上游的收缩段,为了上游整流装置、热交换装置的设计与按照,仍采用矩形截面设计。因此,收缩段型面的设计除了需要解决面积收缩的问题之外,还需要解决沿轴向如何由矩形截面向圆形截面过渡、以及方变圆过渡与收缩曲线耦合方法的问题。另外,由于方变圆收缩段相对于常规本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超椭圆曲面的方变圆收缩段型面的设计方法,方变圆收缩段型面的入口截面为矩形,方变圆收缩段型面的出口截面为圆形,方变圆收缩段型面的入口截面至出口截面之间的气动型面为超椭圆曲面,方变圆收缩段型面上垂直于轴向的任意横截面为超椭圆曲线,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于超椭圆曲面的方变圆收缩段型面的设计方法,其特征在于,所述方法还包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于超椭圆曲面的方变圆收缩段型面的设计方法,其特征在于,输入条件包括:方变圆收缩段的入口截面尺寸、方变圆收缩段的出口截面尺寸和方变圆收缩段的轴向长度。p>

4.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种基于超椭圆曲面的方变圆收缩段型面的设计方法,方变圆收缩段型面的入口截面为矩形,方变圆收缩段型面的出口截面为圆形,方变圆收缩段型面的入口截面至出口截面之间的气动型面为超椭圆曲面,方变圆收缩段型面上垂直于轴向的任意横截面为超椭圆曲线,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于超椭圆曲面的方变圆收缩段型面的设计方法,其特征在于,所述方法还包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于超椭圆曲面的方变圆收缩段型面的设计方法,其特征在于,输入条件包括:方变圆收缩段的入口截面尺寸、方变圆收缩段的出口截面尺寸和方变圆收缩段的轴向长度。

4.根据权利要求1所述的一种基于超椭圆曲面的方变圆收缩段型面的设计方法,其特征在于,第一参数方程为:

5.根据权利要求1所述的一种基于超椭圆曲面的方变圆收缩段型面的设计方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:易星佑屈晓力余永生徐大川张云强
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
国别省市:

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