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申请/专利权人：中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所

摘要：本发明属于实验空气动力学领域，公开了一种考虑压缩性的二维翼型阻力系数求解方法。该二维翼型阻力系数求解方法包括以下步骤：构建二维翼型阻力分析控制体；建立动量方程；建立质量流量方程；建立二维翼型阻力D积分方程；建立连续性方程；统一二维翼型阻力D积分方程的积分截面；建立二维翼型阻力系数CD积分方程；建立二维翼型阻力系数CD求解方程。该二维翼型阻力系数求解方法，通过高速风洞试验和严格的理论推导，基于动量守恒、质量守恒，建立二维翼型阻力系数CD积分方程，再利用理想气体状态方程、等熵关系式等流体力学基本方程，推导得到基于压力积分的二维翼型阻力系数CD求解方程，为二维翼型阻力系数求解提供了试验和理论支撑。

主权项：1.一种考虑压缩性的二维翼型阻力系数求解方法，其特征在于，包括以下步骤：S10.构建二维翼型阻力分析控制体；构建二维翼型阻力分析控制体，定义二维翼型远前方截面为0号截面，二维翼型扰动无法前传至0号截面，设定0号截面总压、静压、速度、密度、总温、静温、马赫数，开展二维翼型高速风洞试验，测量稳定段总压为0号截面总压、来流静压为0号截面静压；定义二维翼型远后方截面为1号截面，1号截面静压已恢复至二维翼型远前方静压，因此，1号截面静压为、总温为，设定1号截面总压为、速度为、密度为、静温为、马赫数为；由于存在压缩性，0号截面和1号截面的密度不相等，即；S20.建立动量方程；根据动量定理，建立动量方程，计算二维翼型阻力D： ；式中，为流入0号截面的质量流量，为流出1号截面的质量流量；S30.建立质量流量方程；根据质量流量定义，流入0号截面的质量流量及流出1号截面的质量流量分别为： ；式中，为0号截面铅锤方向位置坐标，为1号截面铅锤方向位置坐标；S40.建立二维翼型阻力D积分方程；由于不同铅锤位置流体的速度、密度不同，建立二维翼型阻力D积分方程： ；S50.建立连续性方程；在二维翼型后方取2号截面，2号截面静压为常数，且2号截面与1号截面间无能量损失，因此，2号截面总温为，设定2号截面静压、总压、速度、密度、静温、马赫数，以二维翼型后缘下游1.75倍弦长处为2号截面，测量获得2号截面总压、2号截面静压；由于存在压缩性，各截面密度不相等，即，根据质量守恒定理，建立0号截面、1号截面、2号截面间的连续性方程： ；式中，为2号截面铅锤方向位置坐标；S60.统一二维翼型阻力D积分方程的积分截面；由于1号截面在二维翼型远后方，无法通过高速风洞试验测量1号截面参数，将步骤S50中的连续性方程代入步骤S40中的二维翼型阻力D积分方程，统一二维翼型阻力D积分方程的积分截面至2号截面，得到： ；S70.建立二维翼型阻力系数CD积分方程；根据阻力系数定义，建立二维翼型阻力系数CD积分方程： ；式中，c为二维翼型弦长；S80.建立二维翼型阻力系数CD求解方程；由于步骤S70中二维翼型阻力系数CD积分方程的被积分变量密度与速度直接测量难度大，将步骤S70中二维翼型阻力系数CD积分方程的被积分变量转换为总压与静压，二维翼型阻力系数CD求解方程为： ；式中，为气体比热比。

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