亚跨超声速流场可控喷管的设计方法、装置、设备和介质.pdf

1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202410003479.8(22)申请日 2024.01.02(71)申请人 中国人民解放军国防科技大学地址 410000 湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人 张博赵玉新易仕和杨瑞(74)专利代理机构 长沙国科天河知识产权代理有限公司 43225专利代理师 段盼姣(51)Int.Cl.G06F 30/15(2020.01)G06F 30/28(2020.01)G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01)(54)发明名称亚跨超声速流场可控喷管的设计方

2、法、装置、设备和介质(57)摘要本申请属于发动机喷管技术领域，涉及亚跨超声速流场可控喷管的设计方法、装置、设备和介质。方法包括：获取亚跨超声速流场喷管的需求，并设计亚跨超声速流场喷管的速度分布曲线；对亚跨超声速流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程；对控制方程进行求解，得到喷管的跨声速型面；根据速度分布曲线以及喷管的跨声速型面，得到跨声速型面的流函数解；根据跨声速型面的流函数解，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到超声速型面的特征线解；根据跨声速型面的流函数解以及超声速型面的特征线解，得到亚跨超声速流场可控喷管型面。本申请能够自由控制喷管的亚跨超声速流

3、动。权利要求书3页 说明书10页 附图8页CN 117494322 A2024.02.02CN 117494322 A1.亚跨超声速流场可控喷管的设计方法，其特征在于，包括：获取亚跨超声速流场喷管的需求，并设计亚跨超声速流场喷管的速度分布曲线；对亚跨超声速流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程；对所述控制方程进行求解，得到喷管的跨声速型面；根据所述速度分布曲线以及所述喷管的跨声速型面，得到跨声速型面的流函数解；根据跨声速型面的流函数解，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到超声速型面的特征线解；根据跨声速型面的流函数解以及超声速型面的特征线解，得到亚跨超

4、声速流场可控喷管型面。2.根据权利要求1所述的亚跨超声速流场可控喷管的设计方法，其特征在于，对亚跨超声速流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程，包括：；式中，为y轴坐标，为x轴坐标，为流动角，为势线的值，为流线的值，为流线的函数，为势线 的函数，为速度系数，为气体比热比。3.根据权利要求2所述的亚跨超声速流场可控喷管的设计方法，其特征在于，对所述控制方程进行求解，得到喷管的跨声速型面，包括：；式中，为当前流线，为下一条流线，为下一条流线的x轴坐标，为下一条流线的y轴坐标，为下一条流线的流动角，为下一条流线的速度系数。4.根据权利要求1至3任一项所述的亚跨超声

5、速流场可控喷管的设计方法，其特征在于，根据跨声速型面的流函数解，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到超声速型权利要求书1/3 页2CN 117494322 A2面的特征线解，包括：根据跨声速型面的流函数解，采用空间步进的方法，对超声速区域进行特征线追踪，得到特征线控制方程；对亚跨超声速流场喷管，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到流动的相容性方程；根据所述特征线控制方程以及所述相容性方程，得到超声速型面的特征线解。5.根据权利要求4所述的亚跨超声速流场可控喷管的设计方法，其特征在于，根据跨声速型面的流函数解，采用空间步进的方法，对超声速区域进行特征线追踪，得到特征线控制方程，包括：

6、；式中，为马赫角，为展向速度，为流向速度，为马赫数。6.根据权利要求5所述的亚跨超声速流场可控喷管的设计方法，其特征在于，对亚跨超声速流场喷管，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到流动的相容性方程，包括：；。7.根据权利要求1至3任一项所述的亚跨超声速流场可控喷管的设计方法，其特征在于，根据所述速度分布曲线以及所述喷管的跨声速型面，得到跨声速型面的流函数解，包括：以所述速度分布曲线为边界条件，以所述喷管的跨声速型面为流线，得到跨声速型面的流函数解。8.亚跨超声速流场可控喷管的设计装置，其特征在于，包括：设计模块，用于获取亚跨超声速流场喷管的需求，并设计亚跨超声速流场喷管的速度分布曲线；分

7、析模块，用于对亚跨超声速流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程；对所述控制方程进行求解，得到喷管的跨声速型面；跨声速型面模块，用于根据所述速度分布曲线以及所述喷管的跨声速型面，得到跨声速型面的流函数解；超声速型面模块，用于根据跨声速型面的流函数解，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到超声速型面的特征线解；输出模块，用于根据跨声速型面的流函数解以及超声速型面的特征线解，得到亚跨超声速流场可控喷管型面。9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在权利要求书2/3 页3CN 117494322 A3于，所述处理器执行所述计算机

8、程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。权利要求书3/3 页4CN 117494322 A4亚跨超声速流场可控喷管的设计方法、装置、设备和介质技术领域0001本申请涉及发动机喷管技术领域，特别是涉及亚跨超声速流场可控喷管的设计方法、装置、设备和介质。背景技术0002超声速喷管在工程实践和科学研究中具有广泛应用，对实验流场品质与飞行器推力性能具有决定性的影响。研究者通过开展关于超声速喷管设计方法的研究，相继获得消波喷管、最短喷管等成果。因此，开展喷管设计

9、研究对于提升喷管性能，满足科学与工程需求具有重要意义。0003现有技术中，喷管的主要设计方案有两种。0004第1种方案比较常见，是基于一维喷管流动基本理论进行设计，其设计过程如下：根据科学研究或工程需求，大致确定喷管马赫数、长度高度等几何参数，压力温度等热力学参数通过等熵关系式大致确定，但由于一维喷管无法完全消波，等熵关系并不严格成立，因此热力学参数计算并不准确。0005设计者给定喷管长度，并设置喷管轴线马赫数分布，根据马赫数与面积比公式，确定马赫数对应的喷管高度。0006平滑连接一系列喷管高度型面点得到超声速喷管，布置在发动机内表面或者飞行器外表面从而产生超声速气膜，或者用于地面风洞从而产生

10、超声速气流，用于飞行器的地面试验。0007第2种方案，是基于二维喷管流动基本理论进行设计，以Sivells方法为主流，也是世界各国风洞、超声速发动机的先进喷管设计方法，其设计过程如下：根据科学研究或工程需求，确定喷管马赫数、温度压力等热力学参数以及长度高度等几何参数。0008确定喷管出口高度，结合马赫数与面积比关系，确定喷喉部高度，即式1.1：(1.1)0009对喷管喉部的跨声速流动，采用级数展开方法求解抛物型势函数方程，即式1.2，得到超声速喷管跨声速解：(1.2)0010以跨声速解与喷管出口作为起点与终点，预设轴线马赫数分布。以当前主流的Sivells方法为例，源流区起点到跨声速点、源流区

11、终点到菱形区的马赫数采用多项式曲线，再得到源流区速度分布后，多项式曲线根据边界条件随即确定。0011以跨声速解、菱形区和轴线作为边界条件，构建特征线网格，采用Euler方法求解双曲型方程组，即式1.3以及式1.4，得到超声速流场；进而根据质量守恒方程，即式1.5，说明书1/10 页5CN 117494322 A5确定喷管型线：(1.3)(1.4)(1.5)0012设计收缩段型线，并与喷管型线在喉部相连，得到图1所示的完整的超声速喷管的示意图，其中，A为收缩段，B为超声速段，C为对称轴，为收缩段长度，为超声速段长度，为入口高度，为喉部高度，为出口高度。0013在上述两种方案中，第2种喷管设计的复

12、杂程度远远超过第1种，但第2种的优势在于喷管完美消波，喷管内没有明显的压缩波/激波存在，均匀性大大提升，流动均匀性大大提升，同时使设计者对超声速流场具有一定的控制能力。0014但是，现有技术设计的喷管，仅具有一定的超声速流场控制能力，比如最大扩张角、喷管长度，但无法灵活设置轴线马赫数分布，即无法真正意义上控制喷管的超声速流动；而且，没有控制亚声速、跨声速流场的能力。发明内容0015基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种亚跨超声速流场可控喷管的设计方法、装置、设备和介质，能够自由控制喷管的超声速流动，具有更佳的超声速流场控制能力，且同时具有控制亚声速流场以及跨声速流场的能力。0016亚跨超声速

13、流场可控喷管的设计方法，包括：获取亚跨超声速流场喷管的需求，并设计亚跨超声速流场喷管的速度分布曲线；对亚跨超声速流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程；对所述控制方程进行求解，得到喷管的跨声速型面；根据所述速度分布曲线以及所述喷管的跨声速型面，得到跨声速型面的流函数解；根据跨声速型面的流函数解，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到超声速型面的特征线解；根据跨声速型面的流函数解以及超声速型面的特征线解，得到亚跨超声速流场可控喷管型面。0017在一个实施例中，对亚跨超声速流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程，包括：；说

14、明书2/10 页6CN 117494322 A6；式中，为y轴坐标，为x轴坐标，为流动角，为势线的值，为流线的值，为流线的函数，为势线的函数，为速度系数，为气体比热比。0018在一个实施例中，对所述控制方程进行求解，得到喷管的跨声速型面，包括：；式中，为当前流线，为下一条流线，为下一条流线的x轴坐标，为下一条流线的y轴坐标，为下一条流线的流动角，为下一条流线的速度系数。0019在一个实施例中，根据跨声速型面的流函数解，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到超声速型面的特征线解，包括：根据跨声速型面的流函数解，采用空间步进的方法，对超声速区域进行特征线追踪，得到特征线控制方程；对亚跨超声速流

15、场喷管，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到流动的相容性方程；根据所述特征线控制方程以及所述相容性方程，得到超声速型面的特征线解。0020在一个实施例中，根据跨声速型面的流函数解，采用空间步进的方法，对超声速区域进行特征线追踪，得到特征线控制方程，包括：；式中，为马赫角，为展向速度，为流向速度，为马赫数。0021在一个实施例中，对亚跨超声速流场喷管，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到流动的相容性方程，包括：；说明书3/10 页7CN 117494322 A7。0022在一个实施例中，根据所述速度分布曲线以及所述喷管的跨声速型面，得到跨声速型面的流函数解，包括：以所述速度分布曲线为

16、边界条件，以所述喷管的跨声速型面为流线，得到跨声速型面的流函数解。0023亚跨超声速流场可控喷管的设计装置，包括：设计模块，用于获取亚跨超声速流场喷管的需求，并设计亚跨超声速流场喷管的速度分布曲线；分析模块，用于对亚跨超声速流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程；对所述控制方程进行求解，得到喷管的跨声速型面；跨声速型面模块，用于根据所述速度分布曲线以及所述喷管的跨声速型面，得到跨声速型面的流函数解；超声速型面模块，用于根据跨声速型面的流函数解，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到超声速型面的特征线解；输出模块，用于根据跨声速型面的流函数解以及超声速型面

17、的特征线解，得到亚跨超声速流场可控喷管型面。0024一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：获取亚跨超声速流场喷管的需求，并设计亚跨超声速流场喷管的速度分布曲线；对亚跨超声速流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程；对所述控制方程进行求解，得到喷管的跨声速型面；根据所述速度分布曲线以及所述喷管的跨声速型面，得到跨声速型面的流函数解；根据跨声速型面的流函数解，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到超声速型面的特征线解；根据跨声速型面的流函数解以及超声速型面的特征线解，得到亚跨超声速流场可控喷

18、管型面。0025一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取亚跨超声速流场喷管的需求，并设计亚跨超声速流场喷管的速度分布曲线；对亚跨超声速流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程；对所述控制方程进行求解，得到喷管的跨声速型面；根据所述速度分布曲线以及所述喷管的跨声速型面，得到跨声速型面的流函数解；根据跨声速型面的流函数解，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到超声速型面的特征线解；说明书4/10 页8CN 117494322 A8根据跨声速型面的流函数解以及超声速型面的特征线解，得到亚跨超声速流场可控喷管型面

19、。0026上述亚跨超声速流场可控喷管的设计方法、装置、设备和介质，首先，设计喷管的速度分布曲线；接着，针对上游的跨声速区域进行型面设计，采用流函数的方法，沿势线方向空间步进求解，得到跨声速型面的流函数解；然后，针对下游的超声速区域进行型面设计，采用空间步进的方法，实现超声速型面的反设计，得到超声速型面的特征线解；最后，连接超声速型面与跨声速型面，得到完整的喷管型面。本申请采用了反设计的技术构思，先根据给定参数设计需求的速度分布曲线，再进行型面求解，其中，采用空间步进的流函数解法，结合特征线追踪技术与特征线法，设计了一种亚、跨、超声速流场可控的喷管型面，能够自由控制喷管的超声速流动，具有更佳的超

20、声速流场控制能力，且同时具有控制亚声速流场以及跨声速流场的能力，也就是说，本申请设计的喷管具有亚声速流场、跨声速流场、超声速流场的控制能力，能够自由控制喷管的亚跨超声速流动，可以应用于：（高）超声速风洞、发动机喷管、空气动力学实验设备等领域。附图说明0027图1为超声速喷管的示意图；图2为一个实施例中亚跨超声速流场可控喷管的设计方法的应用场景图；图3为一个实施例中亚跨超声速流场可控喷管的设计方法的流程示意图；图4为一个实施例中设计的喷管轴线马赫数分布曲线；图5为一个实施例中喷管跨声速型面的流函数解；图6为一个实施例中进行特征线追踪的示意图；图7为一个实施例中喷管超声速区域的特征线网格示意图；图

21、8为一个实施例中喷管的型面示意图，其中，(a)为马赫2的喷管型面，(b)为马赫4的喷管型面；图9为一个实施例中喷管流场的马赫数云图，其中，(a)为马赫2的喷管马赫数云图，(b)为马赫4的喷管马赫数云图；图10为一个实施例中马赫2喷管的给定轴线马赫数分布与实际轴线马赫数分布的对比图；图11为一个实施例中亚跨超声速流场可控喷管的设计装置的结构框图；图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式0028为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，

22、本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。0029需要说明，本申请实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。说明书5/10 页9CN 117494322 A90030另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多组”的含义

23、是至少两组，例如两组，三组等，除非另有明确具体的限定。0031在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。0032另外，本申请各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时

24、应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。0033本申请提供的亚跨超声速流场可控喷管的设计方法，可以应用于如图2所示的应用场景图中。其中，终端202通过网络与服务器204进行通信，终端202可以包括但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器204可以是各类门户网站、工作系统后台对应的服务器等。0034本申请提供了一种亚跨超声速流场可控喷管的设计方法，如图3所示的流程示意图，在一个实施例中，以该方法应用于图2中的终端为例进行说明，包括：步骤302，获取亚跨超声速流场喷管的需求，并设计亚跨超声速流场喷管的速度分布曲线。0035在本步骤

25、中，根据科研或工程需求，获取亚跨超声速流场喷管的入口速度和出口速度，并据此设计亚跨超声速流场喷管的轴线速度，得到速度分布曲线。0036例如，如图4所示，设计了马赫2、马赫4的喷管轴线马赫数分布曲线（即：喷管轴线速度分布曲线），由图4可以看出，从亚声速、跨声速到超声速都进行了设计，能够控制喷管的亚跨超轴线速度分布。0037步骤304，对亚跨超声速流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程；对控制方程进行求解，得到喷管的跨声速型面。0038具体的：对亚跨超声速流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程，包括：(1)(2)(3)(4)式

26、中，为y轴坐标，为x轴坐标，为流动角，为势线的值，为流线的值，为说明书6/10 页10CN 117494322 A10流线的函数，为势线的函数，为速度系数，为气体比热比。0039对控制方程进行求解，其空间步进的数值求解顺序如下式(5)，得到喷管的跨声速型面，包括：(5)式中，为当前流线，为下一条流线，为下一条流线的x轴坐标，为下一条流线的y轴坐标，为下一条流线的流动角，为下一条流线的速度系数。0040步骤306，根据速度分布曲线以及喷管的跨声速型面，得到跨声速型面的流函数解。0041具体地：以速度分布曲线为边界条件，以喷管的跨声速型面为流线，得到跨声速型面的流函数解。0042在本步骤中，得到的

27、跨声速型面的流函数解如图5所示，图5中，为流线（即喷管的跨声速型面），为势线，各下标表示流线与势线的序号。0043步骤308，根据跨声速型面的流函数解，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到超声速型面的特征线解。0044具体地：根据跨声速型面的流函数解，采用空间步进的方法，对超声速区域进行特征线追踪，得到特征线控制方程：(6)(7)(8)式中，为马赫角，为展向速度，为流向速度，为马赫数。0045对亚跨超声速流场喷管，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，通过特征线方法，实现空间步进求解，得到流动的相容性方程；其中，左行特征线的相容性方程为：说明书7/10 页11CN 117494322 A

28、11(9)右行特征线的相容性方程为：(10)0046根据特征线控制方程以及相容性方程，得到超声速型面的特征线解。0047在本步骤中，求解超声速型面的特征线解时，特征线追踪如图6所示（其中，为流线，为势线，空心圆与实心圆分别表示特征线与流线和势线的交点，箭头表示特征线追踪的方向），为超声速型面提供左边界条件；另外，获取的马赫数菱形区边线为超声速型面提供右边界条件，速度分布曲线为超声速型面提供下边界条件；当超声速型面的左边界条件、右边界条件以及下边界条件已知时，根据相容性方程，从左边界开始向下游空间推进求解，通过质量流率守恒，确定超声速型面，如图7所示的待求解流场区域（即喷管超声速区域）的特征线网

29、格（也称特征线网络），上边界（箭头所指）即超声速型面P。0048步骤310，根据跨声速型面的流函数解以及超声速型面的特征线解，得到亚跨超声速流场可控喷管型面。0049在本步骤中，将超声速型面与跨声速型面相连接，随即得到完整的喷管型面，如图8所示。0050在本实施例中，对设计得到的喷管流场进行数值模拟，验证本申请的亚跨超流场可控的喷管，如图9所示的喷管流场的马赫数云图，可以看到2个喷管的壁面消波完全，流场均匀无杂波。0051如图10所示，以马赫2喷管为例，提取其实际轴线马赫数分布，与设计的给定轴线马赫数分布进行对比。可以看到，喷管流动可以按照设计者的需求进行组织，轴线马赫数分布与给定值重合，表明

30、本方法不仅可以比Sivells方法更自由地控制超声速流场，还可以有效控制亚声速、跨声速流场，这是以往喷管设计无法实现的。0052上述亚跨超声速流场可控喷管的设计方法，首先，设计喷管的速度分布曲线；接着，针对上游的跨声速区域进行型面设计，采用流函数的方法，沿势线方向空间步进求解，得到跨声速型面的流函数解；然后，针对下游的超声速区域进行型面设计，采用空间步进的方法，实现超声速型面的反设计，得到超声速型面的特征线解；最后，连接超声速型面与跨声速型面，得到完整的喷管型面。本申请采用了反设计的技术构思，先根据给定参数设计需求的速度分布曲线，再进行型面求解，其中，采用空间步进的流函数解法，结合特征线追踪技

31、术与特征线法，设计了一种亚、跨、超声速流场可控的喷管型面，能够自由控制喷管的超声速流动，具有更佳的超声速流场控制能力，且同时具有控制亚声速流场以及跨声速流场的能力，也就是说，本申请设计的喷管具有亚声速流场、跨声速流场、超声速流场的控制能力，能够自由控制喷管的亚跨超声速流动，可以应用于：（高）超声速风洞、发动机喷管、空气动力学实验设备等领域。0053应该理解的是，虽然图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这说明书8/10 页12CN 117494322 A12些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的

32、顺序执行。而且，图3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。0054本申请还提供了一种亚跨超声速流场可控喷管的设计装置，如图11所示，在一个实施例中，包括：设计模块1102、分析模块1104、跨声速型面模块1106、超声速型面模块1108和输出模块1110，其中：设计模块1102，用于获取亚跨超声速流场喷管的需求，并设计亚跨超声速流场喷管的速度分布曲线；分析模块1104，用于对亚跨超声速

33、流场喷管进行理论流体力学分析，得到亚跨超声速流场喷管内流动流函数的控制方程；对控制方程进行求解，得到喷管的跨声速型面；跨声速型面模块1106，用于根据速度分布曲线以及喷管的跨声速型面，得到跨声速型面的流函数解；超声速型面模块1108，用于根据跨声速型面的流函数解，基于超声速气体动力学的双曲型数学性质，得到超声速型面的特征线解；输出模块1110，用于根据跨声速型面的流函数解以及超声速型面的特征线解，得到亚跨超声速流场可控喷管型面。0055关于亚跨超声速流场可控喷管的设计装置的具体限定可以参见上文中对于亚跨超声速流场可控喷管的设计方法的限定，在此不再赘述。上述装置中的各个模块可全部或部分通过软件、

34、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。0056在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终

35、端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种亚跨超声速流场可控喷管的设计方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。0057本领域技术人员可以理解，图12中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。0058在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储

36、有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述实施例中方法的步骤。0059在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算说明书9/10 页13CN 117494322 A13机程序被处理器执行时实现上述实施例中方法的步骤。0060本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易

37、失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。0061以

38、上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。0062以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。说明书10/10 页14CN 117494322 A14图 1图 2说明书附图1/8 页15CN 117494322 A15图 3说明书附图2/8 页16CN 117494322 A16图 4图 5说明书附图3/8 页17CN 117494322 A17图 6图 7说明书附图4/8 页18CN 117494322 A18图 8说明书附图5/8 页19CN 117494322 A19图 9说明书附图6/8 页20CN 117494322 A20图 10图 11说明书附图7/8 页21CN 117494322 A21图 12说明书附图8/8 页22CN 117494322 A22