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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种用于高超声速近连续流模拟的CFD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：CN119005058B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15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：202411107291.4，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种用于高超声速近连续流模拟的CFD方法是由陈杰;欧吉辉设计研发完成，并于2024-08-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于高超声速近连续流模拟的CFD方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种用于高超声速近连续流模拟的CFD方法，包括以下步骤：步骤一，基于宏观守恒方程，引入线性本构修正模型封闭剪应力和热流，引入壁面滑移条件描述壁面速度滑移和温度跳跃现象，得到适用于高超声速近连续流的宏观控制方程和边界条件；步骤二，对步骤一得到的宏观控制方程采用有限差分格式进行离散；步骤三，基于步骤二的离散格式和边界处理，针对计算外形进行CFD求解；步骤四，对步骤三求解结果进行后处理得到计算外形的绕流流场和壁面气动力和热量，壁面热流的计算考虑滑动摩擦做功项。

本发明授权一种用于高超声速近连续流模拟的CFD方法在权利要求书中公布了：1.一种用于高超声速近连续流模拟的CFD方法，包括以下步骤： 步骤一，基于宏观守恒方程，引入线性本构修正模型封闭剪应力和热流，引入壁面滑移条件描述壁面速度滑移和温度跳跃现象，得到适用于高超声速近连续流的宏观控制方程和边界条件，方法如下： 1描述可压缩气体运动的守恒方程为 其中t是时间，ρ是密度，T是温度，p是压力，E是总能，下标i,j取1,2,3，x1,x2,x3＝x,y,z为笛卡尔坐标，u1,u2,u3＝u,v,w是速度，τij和qj分别是剪应力张量和热流矢量，δ是Kronecker算符； 2引入线性本构修正模型来封闭上述守恒方程中的剪应力τ和热流q，为 其中μe和κe分别是等效粘性系数和等效热传导系数，其计算式为 μe＝AμZh·μ,κe＝AκZh·κ3 其中μ和κ分别是气体粘性系数和热传导系数，Zh为描述局部剪切非平衡程度的特征参数，Aμ和Aκ分别是粘性修正函数和热传导修正函数，计算式如下 其中coth为双曲余切函数，上式中系数a1、a2、a3由DSMC方法模拟稀薄剪切非平衡流得到，Zh的表达式为 其中是当地分子热运动的最可几速度，R是气体常数，为气体速率沿流线法向n的导数，λ为分子平均自由程，计算式为 对于三维流动，流线方向为s＝uV,vV,wV，根据速度梯度及其沿流线的导数给出其沿流线法向的最大梯度： 式3中等效粘性系数μe和等效热传导系数κe的计算需要联立方程356形成如下隐式方程： 其中ZhNS直接由流场变量及其梯度计算得到，根据方程11，首先采用牛顿迭代法求出Zh，然后将求得的Zh代入方程4求得粘性修正函数Aμ和热传导修正函数Aκ，进一步由式3计算等效粘性系数和等效热传导系数； 先根据方程8预解粘性修正函数和热传导修正函数，并制成插值表，此后在时间推进过程中直接插值使用，从而避免每一步都进行迭代； 3通过固体壁面上施加Maxwell滑移边界条件来描述壁面处的速度滑移和温度跳跃现象，为 设u为沿壁面切向坐标，y为沿壁面法向坐标，其中uslip和Tjump分别是气体滑移速度和跳跃温度，uw和Tw分别是壁面速度和温度，σu和σT分别是壁面切向动量适应系数和热适应系数，λT是等效形式的分子平均自由程： 其中γ是比热比，cv是定容比热容； 4上述守恒方程1结合线性本构修正模型2-4和壁面滑移条件7构成描述高超声速近连续流的宏观控制方程和边界条件； 步骤二，对步骤一得到的宏观控制方程采用有限差分格式进行离散，壁面滑移边界条件采用单边隐式差分处理，方法为： 其中u1，T1为靠近壁面第一层网格的速度和温度，Δy为第一层网格间距，Cu＝λ2-σuσu，CT＝λT2-σTσT； 步骤三，基于步骤二的离散格式和边界处理，针对计算外形进行CFD求解； 步骤四，对步骤三求解结果进行后处理得到计算外形的绕流流场和壁面气动力和热量，壁面热流的计算考虑滑动摩擦做功项。

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