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申请/专利权人：中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所
摘要：本发明公开了一种基于伴随方法的喷流气动红外辐射耦合梯度计算方法，其包括：基于积分形式的喷流辐射传递方程，通过引入拉格朗日乘子，得到红外辐射问题的伴随方程；求解红外辐射问题的伴随方程即可得到伴随变量，根据伴随变量，得到基于伴随方法的梯度。本发明能够实现红外辐射梯度的快速求解。
主权项：1.一种基于伴随方法的喷流气动红外辐射耦合梯度计算方法，其特征在于，包括：基于积分形式的喷流辐射传递方程，通过引入拉格朗日乘子，得到红外辐射问题的伴随方程；求解红外辐射问题的伴随方程即可得到伴随变量，根据伴随变量，得到基于伴随方法的梯度；求解积分形式的喷流辐射传递方程，忽略壁面贡献和大气衰减，积分形式的喷流辐射传递方程如下式： 其中，为目标总辐射照度；N为除壁面外的边界网格数量；为微元面m的法向量与微元面m和探测点连线之间的夹角；为微元面m对探测点所张的立体角；求解积分形式的喷流辐射传递方程时，从探测点向除壁面外的边界网格发出射线，通过结构网格的光路追踪算法，计算探测点到边界网格的光路穿过的网格，对于从探测点向微元面m发射的光路，记为光路m，需要计算该条光路的目标辐射照度，其中，n为光路m穿过的网格数量，为黑体光谱辐射亮度；为光路沿程穿过的第i个单元的燃气透射率，为光路沿程穿过的第j个单元的燃气透射率；红外辐射优化的目标函数为最小化辐射照度，优化目标为： 其中，为最小值函数，为约束于，Q为流场变量，D为设计变量，表示Q是D的函数，R为N-S方程；引入拉格朗日乘子，构造新目标函数L，由于R=0，因此L的值与的值相同： 则L对设计变量D求导有： 其中，为求导符号；令前面的系数为零，推导出红外辐射问题的伴随方程： 其中，为流场残差关于流场变量偏导数，由N-S方程伴随求解器计算得到。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 基于伴随方法的喷流气动/红外辐射耦合梯度计算方法
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