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龙图腾网获悉中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所申请的专利一种带移轴旋成式超声速直连模拟器型线设计方法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：CN115292850B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21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：202211036464.9，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种带移轴旋成式超声速直连模拟器型线设计方法是由高亮杰;王璐;钱战森;孟凡民;刘中臣;辛亚楠设计研发完成，并于2022-08-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种带移轴旋成式超声速直连模拟器型线设计方法在说明书摘要公布了：一种带移轴旋成式超声速直连模拟器型线设计方法，属于空气动力学试验领域。本发明包括步骤1.根据移轴距离几何条件限制，利用改进的跨声速流动和轴向特征点求解方法，获得直连模拟器喉道初值线和超声速发展型线；步骤2.根据入口条件、喉道面积及收缩段曲线参数选取确定收缩段型线；步骤3.根据模拟器出口截面形状要求，结合步骤2获得的收缩段和步骤1获得的超声速发展型线，通过旋成方式获得进口形状。本发明的超声速直连模拟器没有复杂的作动控制机构，靠气动原理实现，结构简单、可靠。

本发明授权一种带移轴旋成式超声速直连模拟器型线设计方法在权利要求书中公布了：1.一种带移轴旋成式超声速直连模拟器型线设计方法，该模拟器的横截面包括依次连续设置的进口截面1、收缩扩张曲面2、出口截面3及中心旋成壁4，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1.根据移轴距离几何条件限制，利用改进的跨声速流动和轴向特征点求解方法，获得直连模拟器喉道初值线和超声速发展型线，具体实现步骤为： 步骤11.根据直连式模拟器的出口条件确定出口面积关系； 亚声速气流在直连式模拟器的入口进入收缩+超声速发展型线围成的通道2内不断加速，在通道最小截面处，即喉道位置首先达到声速，气流在扩张段中进一步加速到超声速，直至达到模拟器出口要求的设计马赫数，由模拟器内的流量公式推导出设计马赫数与出口面积的关系式为： ； 其中，为模拟器出口面积，为模拟器最小截面面积，为模拟器出口马赫数，为气体介质的比热比； 步骤12.根据特征线理论设计喷管超声速发展型线，关系式如下： ； 其中，为横坐标或轴向坐标，为纵坐标或径向坐标，为当地气流方向角，为当地马赫数角，为沿横向或轴向流动速度，为沿纵向或径向流动速度，为当地声速，表示二维流动，表示轴对称流动，为参数数值的差量符号；下标±表示沿特征线的右行或左行方向；为特征线的斜率； 步骤13.在使用特征线法进行超声速流场计算时需要给定初值线，并以此作为特征线法的边界条件，结合中心轴线上的马赫数分布，求解解壁面型线由喉道跨声速解析解确定初始特征线，结合轴向马赫数分布得到喷管内部特征线网，在特征线网格上利用流线追踪方法得到超声段型线； 步骤14.将扰动函数展成y的幂级数，而各项系数是x的函数，然后利用边界条件来确定这些系数函数，并对原条件进行移轴处理： 用y方向扰动速度为0所对应的曲线作为起始线，可得到带移轴起始线方程为： ； 其中，为所需移轴距离，即中心旋成壁4到虚拟旋转轴5的径向距离，为喉部型面曲率，由以下关系确定： ； 其中，为无量纲喉部径向高度，为无量纲喉部曲率； 利用逆向特征线设计方法得到超声速发展型线，即先在轴线上设置连续性和光滑性都符合要求的马赫数分布，并保证壁面曲率连续，轴线的马赫数需满足二阶导数连续，则采用合适的插值方法给定马赫数分布，在轴线边界处满足： ； 其中，B点为跨声速初始线与轴线的交接点，C点为超声速发展型线下游左行特征线与轴线的交接点； 步骤2.根据入口条件、喉道面积及收缩段曲线参数选取确定收缩段型线； 步骤3.根据模拟器出口截面形状要求，结合步骤2获得的收缩段和步骤1获得的超声速发展型线，通过旋成方式获得进口形状。

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