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面元法计算机身的气动参数的matlab程序代码.docx
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2021-09-26
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"面元法计算机身的气动参数的matlab程序代码.docx"涉及到的知识点是使用MATLAB编程实现面元法计算超音速机身的气动参数。面元法是一种数值计算方法,常用于解决流体力学问题,尤其是空气动力学中的问题。在这个程序中,它被用来分析机身在不同角度下的气动特性。 程序定义了机身的几何参数,如半径、长度、角度等。这些参数包括: 1. `a` 和 `b` 分别代表机身前部和后部的半径。 2. `D` 是机身的最大直径。 3. `n` 表示面元的划分数量,影响计算精度。 接下来,程序通过循环生成机身各个部分的面元坐标,包括机身前锥部分、圆柱部分和尾锥部分。这部分代码利用了极坐标系统来计算每个面元的X、Y、Z坐标。 然后,程序计算每个面元的边界,通过定义四个顶点(`p1`, `p2`, `p3`, `p4`)来构建每个面元的四边形。接着计算了各个向量的单位化方向(`t0`, `t`, `n0`, `n1`),这些向量用于确定面元的法线和切线方向。 进一步,程序计算了面元的中心点`s0`,以及与各顶点的交点(`t1`, `t2`, `t3`, `t4`)。这有助于确定面元的面积和形状,从而计算气动参数。 程序通过循环遍历所有面元,对每一个面元计算其在不同攻角(`q`)下的压力分布。攻角是气流与机身相对运动时的夹角,这里取值范围为`-5:30`。通过对每个面元的压力积分,可以得到整个机身的升力和阻力系数等气动参数。 这个MATLAB程序使用了数值积分和向量运算,体现了MATLAB在科学计算中的强大功能。同时,它也展示了如何将数学模型(面元法)转换为实际的计算代码,以便分析复杂形状物体的气动性能。在实际的航空航天工程中,这种计算方法对于设计和优化飞行器的气动布局具有重要意义。
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面元法计算超音速机身的气动参数的编程实验
机身参数如下图所示:
面元法计算机身的气动参数的matlab程序代码(仅供参考)
function [] = surface(a,b,D,n)
P=0;
Q=0;
R=0;
L=D*4.2;
A=16.5*pi/180;B=20*pi/180;
S=pi*(L/4*tan(A)+D/2)^2
for i=1:11
X(i)=-a*(i-1)/10;
r1=sqrt(1-(X(i)+a)*(X(i)+a)/(a*a))*b;
for j=1:(n+1)
Y(i,j)=r1*cos(2*pi*(j-1)/n);
Z(i,j)=r1*sin(2*pi*(j-1)/n);
end
end
for i=12:21
X(i)=-a-(i-11)*(L/4-a)/10;
r2=-(X(i)+a)*tan(B)+b;
for j=1:(n+1)
Y(i,j)=r2*cos(2*pi*(j-1)/n);
Z(i,j)=r2*sin(2*pi*(j-1)/n);
end
end
for i=22:31
X(i)=-L/4-(i-21)*(L/2)/10;
r3=D/2;
for j=1:(n+1)
Y(i,j)=r3*cos(2*pi*(j-1)/n);
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苦茶子12138
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