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龙图腾网恭喜中国人民解放军国防科技大学申请的专利超声速喷管的设计方法、超声速喷管及高温超声速风洞试验平台获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116894303B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310658788.4，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权超声速喷管的设计方法、超声速喷管及高温超声速风洞试验平台是由米琦;冈敦殿;易仕和;陆小革;刘家瑞设计研发完成，并于2023-06-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本超声速喷管的设计方法、超声速喷管及高温超声速风洞试验平台在说明书摘要公布了：本发明公开了一种超声速喷管的设计方法、超声速喷管及高温超声速风洞试验平台，包括以下步骤：步骤1，确定喉部高度；步骤2，计算亚声速收缩段的二维维氏曲线；步骤3，计算移轴的亚声速收缩段的二维维氏曲线；步骤4，由此获得喉部的Ma1的起始线，用于后续计算超声速扩张段的壁面型线；步骤5，计算超声速扩张段的壁面型线；步骤6，消除边界层位移厚度对超声速喷管等效横截面积的影响；本发明采用亚声速收缩段、喉部、超声速扩张段分开设计的方法，避免气流从亚声速收缩段过渡到超声速扩展段时流场参数变化剧烈而导致流场中出现过膨胀和压缩波系，并根据来流的总温总压工况对超声速喷管的理想壁面曲线进行粘性修正，从而保证出口流场品质。

本发明授权超声速喷管的设计方法、超声速喷管及高温超声速风洞试验平台在权利要求书中公布了：1.一种超声速喷管的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设定喷管马赫数、亚声速收缩段的入口高度和超声速扩张段的出口高度，由此确定喉部高度；步骤2：设定亚声速收缩段的长径比，根据理想不可压轴对称流推导的维托辛斯基公式进一步推导得到亚声速收缩段的二维维氏曲线；步骤3：根据亚声速收缩段入口截面的当量半径和喉部截面的当量半径的移轴量，把全部坐标减去移轴量并换算成半高度值，得到移轴的亚声速收缩段的二维维氏曲线；步骤4：确定喉部膨胀段线型和一条Ma1的起始线，采用Sauer方法推导得到声速线方程和初值线方程如下： 式中，x,y为喉部曲线坐标，a为声速，δ＝0对应二维平面流动，δ＝1对应轴对称流动，对于二维喷管喉部设计，此处δ取0，由此获得喉部的Ma1的起始线，用于后续采用特征线方法计算超声速扩张段的壁面型线；步骤5：超声速扩张段分为初始段和消波段前后两段，根据特征线理论和质量守恒原理，采用Sivells方法通过设置轴向马赫数分布而得到具有连续曲率的壁面型线；步骤6：超声速喷管的壁面边界层的厚度引起喷管等效横截面积的变化，根据设计工况下超声速喷管的壁面边界层外气流的当地密度和速度估算边界层位移厚度，消除边界层位移厚度对超声速喷管等效横截面积的影响；步骤1中，喉部高度ht的计算公式为 式中，Ma为喷管马赫数，he为超声速扩张段的出口高度，γ为空气的比热比；步骤2中，确定亚声速收缩段的长径比为LD，L为亚声速收缩段的长度，D为亚声速收缩段的入口当量直径，根据理想不可压轴对称流推导的维托辛斯基公式进一步推导得到亚声速收缩段的二维维氏曲线， 式中，h0为亚声速收缩段的入口高度，x,y为亚声速收缩段曲线上任一点的坐标；步骤3中，设定亚声速收缩段入口截面和喉部截面的当量半径移轴量yh，令： 式中，y0为移轴的亚声速收缩段入口的当量半径，yt为移轴的喉部的当量半径，y'0为实际的亚声速收缩段的入口当量半径，yt'为实际的喉部当量半径，用y0和yt代替实际值，并换算成半高度h0和ht然后带入公式2计算曲线坐标，把全部坐标减去yh并换算成半高度值；从而得到移轴的亚声速收缩段的二维维氏曲线；步骤6中，超声速喷管的壁面边界层位移厚度δ*的计算公式为 式中，ρe为设计工况下边界层外气流的当地密度，ue为设计工况下边界层外气流的当地速度，ρ为边界层内部的密度，u为边界层内部速度，为了消除δ*对超声速喷管等效横截面积的影响，把得到的无黏喷管型面沿壁面法向外移一个δ*值，边界层黏性修正的计算公式如下： 式中，φ为无黏型面坐标相对x轴的倾斜角，x,y为超声速喷管壁面的曲线上任一点的坐标，x’,y’为修正后的超声速喷管壁面的曲线上对应点的坐标。

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