本发明涉及激波-边界层干扰流动预测领域。更具体地说，本发明涉及一种考虑膨胀波影响的干扰尺度预测方法。
背景技术：
1、激波-边界层干扰流动通常在超声速/高超声速飞行器进气道中出现，并常伴随有流动分离及激波的非定常振荡，其带来的气动力分布变化和非定常气动力载荷对飞行器结构安全乃至能否正常工作造成重要影响，而其中的起始干扰位置(激波扰动感受起点)到特征位置(激波入射点或拐角拐点)的距离即为干扰尺度，干扰尺度在气动力分布的评估、激波低频振荡频率预测等方面均具有重要作用。
2、关于干扰尺度预测问题，目前主要结合地面风洞试验、数值模拟和基于关联关系的工程方法三种手段开展研究。地面风洞试验在飞行器气动力特性预测方面占据重要地位，但是，目前地面风洞试验受模型加工周期、风洞性能、尺寸、运行时间、流场品质、测试方法及测点布置等因素限制，给干扰尺度的快速获得和准确测量带来困难；计算流体力学方法目前广泛应用于飞行器设计与性能预测领域，但在同时保证确定起始干扰点的准确度和计算效率方面仍需进一步提升；工程方法简单快捷，计算效率高，是飞行器概念设计阶段获取流动尺度特征，并基于此评估气动力分布的首选研究方法。为实现在飞行器设计初期的高效气动力载荷评估，应该结合地面风洞试验与数值模拟手段建立一种数据关联方法来预测干扰尺度。
3、目前适用范围较广的干扰尺度预测方法是由souverein等(souverein l j,bakker p g and dupont p.a scaling analysis for turbulent shock-wave、boundarylayer interactions[j].journal of fluid mechanics.2013,714:505-535.)提出的将超声速激波-边界层干扰流动中无量纲干扰尺度与干扰强度(压力跃升)关联方法。hong等(hong y,li z,yang j.scaling of interaction lengths for hypersonic shock wave/turbulent boundary layer interactions[j].chinese journal of aeronautics,2021,34(5):504–509.)将该方法拓展到高超声速流动中，同样成功关联干扰尺度与干扰强度，不过该文献同样发现，对于有膨胀波影响的流动，关联效果并不理想。
4、由此可知，现有技术中的干扰尺度-干扰强度关联的干扰尺度预测方法，在激波受膨胀波作用后将失效(如图3)所示，无法在有膨胀波影响的流动的情况下，完成对干扰尺度进行准确预测。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
2、为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种考虑膨胀波影响的干扰尺度预测方法，包括：
3、s1、在地面风洞试验能力或验证中获得膨胀波影响下的峰值压力ppk，以基于下式计算无量纲干扰强度
4、s2、基于激波-膨胀波干扰关系获得膨胀波作用下反射激波形状；
5、s3、对于预定区域的控制体，基于s2中得到的反射激波形状，以及质量守恒关系，在具有膨胀波影响时通过下式得到干扰尺度修正系数g′3；
6、
7、上式中，为起始干扰点处位移厚度，lint为干扰长度，为反射激波a’c’后密度，u4,i为反射激波a’c’后速度，为对应区域出口边界层厚度，ρ1为来流密度，u1为来流速度，下标i表示反射激波a’c’后气动参数；
8、s4、基于s1中得到的以及关联关系得到无量纲干扰尺度并通过下式计算得到干扰尺度lint：
9、
10、优选的是，干扰尺度修正系数g′3的获取流程为：
11、s31、通过下式建立控制体在无粘条件下粘性条件下的流入质量流量和流出质量流量的质量守恒关系：
12、
13、
14、s32、通过下式建立控制体在粘性条件下的流入质量流量和流出质量流量的质量守恒关系：
15、
16、上式中，ρ、u分别为密度、速度，ρ、u的数字下标为控制体中对应的流动区域，h1、l2、l3、l′分别表示oo′、o′r、re′、e′e的长度，为起始干扰点处位移厚度，为区域出口边界层厚度，为控制体水平方向出口处的外法线矢量，为控制体上方出口处的外法线矢量，d为微分算子，为控制体在下标对应区域的沿法线矢量，为下标对应区域速度矢量；
17、s33、通过对无粘条件与粘性条件下的质量守恒关系作差并整理得到对应的干扰尺度修正系数g′3。
18、本发明至少包括以下有益效果：传统的干扰尺度-干扰强度关联的干扰尺度预测方法，在激波受膨胀波作用后将失效，本发明将膨胀波对激波形状及对应的质量守恒关系进行量化，并在对关联关系修正，能够有效改善这类问题。
19、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
1.一种考虑膨胀波影响的干扰尺度预测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的考虑膨胀波影响的干扰尺度预测方法，其特征在于，干扰尺度修正系数g′3的获取流程为：
