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龍圖騰網獲悉北京理工大學申請的專利基于輕質惰性氣體引射的高超聲速彈體表面減阻降熱方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115640646B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211311911.7，技術領域涉及：G06F30/15；該發明授權基于輕質惰性氣體引射的高超聲速彈體表面減阻降熱方法是由趙瑞;左政玄;楊光;李宇設計研發完成，并于2022-10-25向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于輕質惰性氣體引射的高超聲速彈體表面減阻降熱方法在說明書摘要公布了：本發明公開的基于輕質惰性氣體引射的高超聲速彈體表面減阻降熱方法，屬于航空航天領域。本發明實現方法為：在彈體前端部分位置處設置輕質惰性氣體引射區域，根據三維NS方程和壁面動量守恒方程求解出引射壁面處的密度、壓力、壁面引射速度，并設置輕質惰性氣體引射邊界條件；在滿足高超聲速來流條件下且滿足構建的引射邊界條件下，在彈體引射區域主動向外進行輕質惰性氣體質量引射，利用輕質惰性氣體使得彈體表面密度降低，減小彈體表面處速度梯度，降低引射區和引射區下游的摩擦阻力；引射出的輕質惰性氣體還能夠將飛行器表面激波外推，使得激波更加遠離彈體表面，壁面處溫度梯度減小，降低壁面熱流，減小彈體表面氣動熱和摩擦阻力。

本發明授權基于輕質惰性氣體引射的高超聲速彈體表面減阻降熱方法在權利要求書中公布了：1.基于輕質惰性氣體引射的高超聲速彈體表面減阻降熱方法，其特征在于：包括如下步驟： 步驟一：在馬赫數Ma大于12、飛行高度在35～80Km的來流條件下，構建熱力學模型、輸運模型和化學反應模型，構建輕質惰性氣體選取模型； 步驟二：根據三維NS方程和壁面動量守恒方程，結合步驟一構建的熱力學模型、輸運模型、和化學反應模型求解出引射壁面處的密度、壓力、壁面引射速度，根據密度、壓力、壁面引射速度構建輕質惰性氣體引射邊界條件； 構建光滑壁面邊界條件： 在粘性流計算中，壁面滿足無滑移邊界條件，即u＝v＝w＝0； 對于等溫壁情況，設壁面溫度為Tw，有Tw＝T＝Tv； 非催化壁條件： 完全催化壁條件：Ys,w＝Ys,∞,s＝1,...,ns； 選取Maxwell的經典一階滑移邊界條件： 其中，s代表滑移量，w代表壁面參量；n為壁面外法向矢量；分子平均自由程； σ和α分別為切向動量調節系數和能量調節系數，σ,α∈[0,1]；對切向動量調節系數，σ＝0時對應氣體分子在壁面完全鏡面反射，σ＝1則對應完全漫反射壁面；切向動量調節系數表征反射分子的溫度多大程度上“適應”了物面的溫度，α＝0對應入射分子完全沒有適應物面溫度，即入射分子與壁面之間完全不發生能量交換，而α＝1對應于完全熱適應的情況，即入射分子將所攜帶能量全部交給壁面； 步驟三：在步驟一預設輕質惰性氣體，根據步驟二構建的輕質惰性氣體引射邊界條件，進行求解，在滿足步驟一所述的高超聲速來流條件下且滿足構建的引射邊界條件下，選取確定輕質惰性氣體各組分質量分數、質量流率； 步驟四：根據步驟三確定輕質惰性氣體組分和質量分數，通過在彈體前端部分位置處設置主動輕質惰性氣體引射區域，在滿足高超聲速來流條件下且滿足構建的引射邊界條件下，能夠在彈體引射區域向外主動進行輕質惰性氣體質量引射，利用彈體表面引射出的輕質惰性氣體使得彈體表面密度降低，并減小彈體表面處速度梯度，進而降低引射區和引射區下游的摩擦阻力；此外，彈體表面引射出的輕質惰性氣體還能夠將高超聲速飛行器表面激波外推，使得激波更加遠離彈體表面，壁面處溫度梯度減小； 天然惰性氣體包括：氦He、氖Ne、氬Ar、氪Kr、氙Xe； Xi＜Xair14 上式中Xi為預選氣體的單位體積摩爾數；Xair為空氣的單位體積摩爾數； 輕質惰性氣體的減阻效果隨引射質量分數增大而增大，通過自主選擇輕質惰性氣體種類和質量分數，選取輕質惰性氣體的質量分數Yws在80％～100％之間且滿足公式14所述條件。

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