基于径向基函数的高超声速飞行器气动热数据插值问题精度研究

摘要

高超声速飞行器在大气层中长时间飞行时会产生强烈的气动加热现象,为了准确评估气动加热对飞行器带来的影响,通常要考虑气动热/热响应的耦合.当考虑流场/结构耦合时通常会采用不同的求解器进行求解,通过在交界面上进行数据传递来实现耦合,因此气动热数据如何在交界面上进行传递便成为制约气动热/热响应耦合的关键问题.本文将新近发展的一种插值方法——径向基函数(RBF)应用于两套类型不同、疏密度不同的翼身融合体网格,选取了径向基函数中薄板样条函数(TPS)、多重二次曲面双协调函数(MQ)和C2紧支基函数完成了二者之间热流传递,并将插值结果和精度进行了对比分析.本文研究结果表明,TPS、MQ和紧支C2基函数应用于复杂的高超声速翼身融合体外形热流插值时,均能很好地捕捉原有热流分布,从插值精度来看,MQ和TPS精度要优于C2方法,在高超声速热流数据传递中具有更好的应用前景.