CN115422858A - 一种模拟临近空间飞行器气动力数据的方法、系统、装置及介质 - Google Patents

一种模拟临近空间飞行器气动力数据的方法、系统、装置及介质 Download PDF

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CN115422858A CN202211254878.9A CN202211254878A CN115422858A CN 115422858 A CN115422858 A CN 115422858A CN 202211254878 A CN202211254878 A CN 202211254878A CN 115422858 A CN115422858 A CN 115422858A
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Abstract

本发明公开了一种模拟临近空间飞行器气动力数据的方法、系统、装置及介质，包括：通过竞争权重机制获取物理网格中未参与碰撞的粒子，并统计未参与碰撞粒子流入相邻物理网格的数量，获取粒子求解器的通量；基于相邻物理网格之间的宏观通量和粒子求解器的通量，获取相邻物理网格之间的界面总通量；并对物理网格中的物理量进行更新，基于物理网格中的物理量得到流场密度；判断相邻时间步所得到的流场密度是否小于所设定的阈值；若是，输出模拟流场和流动特征参数。本发明准确模拟临近空间飞行器流场存在的跨流域流动问题；对临近空间飞行器进行气动外形模拟并获得其气动力数据；解决现有模拟方法不能兼顾计算效率和计算精度的问题。

Description

一种模拟临近空间飞行器气动力数据的方法、系统、装置及 介质
技术领域
本发明属于流体力学技术领域，涉及一种模拟临近空间飞行器气动力数据的方法、系统、装置及介质。
背景技术
相对于一般飞行器的气动模拟，临近空间(20km-100km)飞行器模拟的特殊之处在于需要模拟稀薄流动，在临近空间尤其是高空(70km及以上)条件下，来流比较稀薄，地面风洞试验往往无法复现真实飞行情况下的来流条件。而采用飞行试验的方法代价又太高。获取高精度的高空气动力数据基本依靠数值模拟方法。
由于稀薄流动不满足连续介质假设，常见的纳维-斯托克斯方法无法模拟稀薄流动，因此在此领域所使用的模拟方法通常有两类：第一类为连续方法即纳维-斯托克斯方法的扩展方法，此类方法基于纳维-斯托克斯方法改进而来，计算效率较高但准确度较低；第二类为粒子类方法的直接模拟蒙特卡洛方法，计算效率较低但准确度较高。对于流场内同时存在连续流域和稀薄流域的跨流域问题，连续方法和粒子类方法都难以准确模拟，因此出现连续/粒子在网格上搭接耦合的模拟方法，但这种方法主要应用于流场中有明确的连续/稀薄区域划分的情况。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中现有模拟方法不能兼顾计算效率和计算精度的问题，提供一种模拟临近空间飞行器气动力数据的方法、系统、装置及介质。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种模拟临近空间飞行器气动力数据的方法，包括：
步骤1：获取飞行器外形几何参数和气体流动信息；基于所获取的飞行器外形几何参数和气体流动信息，构建飞行器的物理网格；
步骤2：基于纳维-斯托克斯求解器，获取相邻物理网格之间的宏观通量；
步骤3：基于竞争权重机制，对物理网格中的粒子进行处理，获取未参与碰撞粒子；
步骤4：基于未参与碰撞粒子的自由迁移，统计未参与碰撞粒子流入相邻物理网格的数量，获取粒子求解器的通量；
步骤5：基于相邻物理网格之间的宏观通量和粒子求解器的通量，获取相邻物理网格之间的界面总通量；
步骤6：基于相邻物理网格之间的界面总通量，对物理网格中的物理量进行更新；
步骤7：基于物理网格中的物理量得到流场密度；将步骤2和步骤6视为一个时间步，重复步骤2到步骤6，直至相邻时间步所得到的流场密度小于所设定的阈值；
步骤8：输出模拟流场和流动特征参数。
本发明的进一步改进在于：
在获取相邻物理网格之间的宏观通量之前，还包括：
基于气体的流动特性设置初始流场、状态参数和边界条件；
所述气体的流动特性包含气体种类、流动速度、温度和密度；状态参数包含代码里对应的无量纲速度、温度、密度、努森数、比热比、热度系数；边界条件包含入口边界、出口边界和固壁边界。
基于竞争权重机制，对物理网格中的粒子进行处理，获取未参与碰撞粒子，具体为：
基于竞争权重机制，获取参与碰撞粒子权重系数；
基于物理网格中粒子数量和参与碰撞粒子权重系数，获取物理网格中参与碰撞粒子的数量；
基于物理网格中粒子数量和参与碰撞粒子的数量，获取未参与碰撞粒子。
基于竞争权重机制，获取参与碰撞粒子权重系数，具体为：
Figure BDA0003889209300000031
其中：f为粒子速度分布函数，g为平衡态粒子速度分布函数，x为粒子坐标，ξ为粒子速度，cvis为尺度相关系数，f(x，ξ，t)表示粒子的碰撞和输运的权重系数；f(x-Δξt，ξ，0)为自由迁移粒子速度分布函数，
Figure BDA0003889209300000032
为参与碰撞粒子速度分布函数；
其中，cvis、wfree和whydro分别为：
Figure BDA0003889209300000033
Figure BDA0003889209300000034
其中，ωfree为粒子求解器权重，ωhydro为纳维-斯托克斯求解器权重，Δt为时间步，τ为松弛时间。
基于未参与碰撞粒子的自由迁移，统计未参与碰撞粒子流入相邻物理网格的数量，获取粒子求解器的通量；具体为：
所述相邻物理网格之间存在分界面；将穿过分界面的未参与碰撞粒子的数量进行统计，得到粒子求解器的通量。
相邻物理网格之间的宏观通量和粒子求解器的通量，获取相邻物理网格之间的界面总通量；具体为：
将相邻物理网格之间的宏观通量与参与碰撞粒子权重系数相乘后，所获取的结果与粒子求解器的通量相加，获取相邻物理网格之间的界面总通量。
相邻时间步之间的流场密度；具体为：
S1：获取n时间步的流场密度与n+1时间步的流场密度，将n时间步的流场密度与n+1时间步的流场密度求和并取平均值；
S2:获取n+2时间步的流场密度，将n时间步的流场密度、n+1时间步的流场密度和n+2时间步的流场密度，求和并取平均值；
S3:获取n+3时间步的流场密度，将n时间步的流场密度、n+1时间步的流场密度、n+2时间步的流场密度和n+3时间步的流场密度，求和并取平均值；
不断重复时间步，直至所求得的平均值小于所设定的阈值；其中，n的取值为人为选定。
一种模拟临近空间飞行器气动力数据的系统，包括：
构建模块，所述构建模块用于获取飞行器外形几何参数和气体流动信息；基于所获取的飞行器外形几何参数和气体流动信息，构建飞行器的物理网格；
第一获取模块，所述第一获取模块基于纳维-斯托克斯求解器，获取相邻物理网格之间的宏观通量；
第二获取模块，所述第二获取模块基于竞争权重机制，对物理网格中的粒子进行处理，获取未参与碰撞粒子；
第三获取模块，所述第三获取模块基于未参与碰撞粒子的自由迁移，统计未参与碰撞粒子流入相邻物理网格的数量，获取粒子求解器的通量；
第四获取模块，所述第四获取模块基于相邻物理网格之间的宏观通量和粒子求解器的通量，获取相邻物理网格之间的界面总通量；
更新模块，所述更新模块基于相邻物理网格之间的界面总通量，对物理网格中的物理量进行更新；
判断模块，所述判断模块基于物理网格中的物理量得到流场密度；直至相邻时间步所得到的流场密度小于所设定的阈值；
输出模块，所述输出模块用于输出模拟流场和流动特征参数。
一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过竞争权重机制获取物理网格中未参与碰撞的粒子，并统计未参与碰撞粒子流入相邻物理网格的数量，获取粒子求解器的通量；基于相邻物理网格之间的宏观通量和粒子求解器的通量，获取相邻物理网格之间的界面总通量；并对物理网格中的物理量进行更新，基于物理网格中的物理量得到流场密度；判断相邻时间步所得到的流场密度是否小于所设定的阈值；若是，输出模拟流场和流动特征参数。本发明准确模拟临近空间飞行器流场存在的跨流域流动问题；对临近空间飞行器进行气动外形模拟并获得其气动力数据；解决现有模拟方法不能兼顾计算效率和计算精度的问题；减少了内存占用，提高计算效率。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的模拟临近空间飞行器气动力数据的方法流程图；
图2为本发明的模拟临近空间飞行器气动力数据的系统结构图；
图3为高超声速钝锥的物理网格示意图；其中，(a)为高超声速钝锥的外表面物理网格；(b)为高超声速钝锥的内部物理网格；
图4为高超声速钝锥表面系数对比图；其中，(a)为高超声速钝锥表面压强系数示意图；(b)为高超声速钝锥表面摩擦力系数图；(c)为高超声速钝锥表面热流系数图；
图5为高超声速钝锥表面计算结果图；其中，(a)为高超声速钝锥表面压强系数分布示意图；(b)为高超声速钝锥表面热流系数分布图；
图6为高超声速钝锥绕流的流场温度云图；其中，(a)为高超声速钝锥流场总温度示意图；(b)为高超声速钝锥流场平动温度示意图；(c)为高超声速钝锥流场转动温度示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明公布了一种模拟临近空间飞行器气动力数据的方法，包括：
S101：获取飞行器外形几何参数和气体流动信息；基于所获取的飞行器外形几何参数和气体流动信息，构建飞行器的物理网格；
S102：基于纳维-斯托克斯求解器，获取相邻物理网格之间的宏观通量；
在获取相邻物理网格之间的宏观通量之前，还包括：
基于气体的流动特性设置初始流场、状态参数和边界条件；
所述气体的流动特性包含气体种类、流动速度、温度和密度；状态参数包含代码里对应的无量纲速度、温度、密度、努森数、比热比、热度系数；边界条件包含入口边界、出口边界和固壁边界。
S103：基于竞争权重机制，对物理网格中的粒子进行处理，获取未参与碰撞粒子。
S103.1基于竞争权重机制，获取参与碰撞粒子权重系数；
S103.2基于物理网格中粒子数量和参与碰撞粒子权重系数，获取物理网格中参与碰撞粒子的数量；
S103.3基于物理网格中粒子数量和参与碰撞粒子的数量，获取未参与碰撞粒子。
基于竞争权重机制，获取参与碰撞粒子权重系数，具体为：
Figure BDA0003889209300000071
其中：f为粒子速度分布函数，g为平衡态粒子速度分布函数，x为粒子坐标，ξ为粒子速度，cvis为尺度相关系数，f(x，ξ，t)表示粒子的碰撞和输运的权重系数；f(x-Δξt，ξ，0)为自由迁移粒子速度分布函数，
Figure BDA0003889209300000081
为参与碰撞粒子速度分布函数；
其中，cvis、wfree和whydro分别为：
Figure BDA0003889209300000082
Figure BDA0003889209300000083
其中，ωfree为粒子求解器权重，ωhydro为纳维-斯托克斯求解器权重，Δt为时间步，τ为松弛时间。
S104：基于未参与碰撞粒子的自由迁移，统计未参与碰撞粒子流入相邻物理网格的数量，获取粒子求解器的通量；
相邻物理网格之间存在分界面；将穿过分界面的未参与碰撞粒子的数量进行统计，得到粒子求解器的通量。
S105：基于相邻物理网格之间的宏观通量和粒子求解器的通量，获取相邻物理网格之间的界面总通量。
将相邻物理网格之间的宏观通量与参与碰撞粒子权重系数相乘后，所获取的结果与粒子求解器的通量相加，获取相邻物理网格之间的界面总通量。
S106：基于相邻物理网格之间的界面总通量，对物理网格中的物理量进行更新。
在计算流体动力学中，通量表示流入流出网格的物理量，物理网格内物理量根据通量的方向增加或减去界面的通量即可更新网格内宏观量。
S107：基于物理网格中的物理量得到流场密度；将S102和S106视为一个时间步，重复S102到S106，直至相邻时间步所得到的流场密度小于所设定的阈值；
相邻时间步之间的流场密度；具体为：
S1:获取n时间步的流场密度与n+1时间步的流场密度，将n时间步的流场密度与n+1时间步的流场密度求和并取平均值；
S2:获取n+2时间步的流场密度，将n时间步的流场密度、n+1时间步的流场密度和n+2时间步的流场密度，求和并取平均值；
S3:获取n+3时间步的流场密度，将n时间步的流场密度、n+1时间步的流场密度、n+2时间步的流场密度和n+3时间步的流场密度，求和并取平均值；
不断重复时间步，直至所求得的平均值小于所设定的阈值；其中，n的取值为人为选定。
S108：输出模拟流场和流动特征参数。
参见图2，本发明公布了一种模拟临近空间飞行器气动力数据的系统，包括：
构建模块，所述构建模块用于获取飞行器外形几何参数和气体流动信息；基于所获取的飞行器外形几何参数和气体流动信息，构建飞行器的物理网格；
第一获取模块，所述第一获取模块基于纳维-斯托克斯求解器，获取相邻物理网格之间的宏观通量；
第二获取模块，所述第二获取模块基于竞争权重机制，对物理网格中的粒子进行处理，获取未参与碰撞粒子；
第三获取模块，所述第三获取模块基于未参与碰撞粒子的自由迁移，统计未参与碰撞粒子流入相邻物理网格的数量，获取粒子求解器的通量；
第四获取模块，所述第四获取模块基于相邻物理网格之间的宏观通量和粒子求解器的通量，获取相邻物理网格之间的界面总通量；
更新模块，所述更新模块基于相邻物理网格之间的界面总通量，对物理网格中的物理量进行更新；
判断模块，所述判断模块基于物理网格中的物理量得到流场密度；直至相邻时间步所得到的流场密度小于所设定的阈值；
输出模块，所述输出模块用于输出模拟流场和流动特征参数。
实施例一：高超声速钝锥算例
1.获取飞行器外形几何参数和气体流动信息；基于所获取的飞行器外形几何参数和气体流动信息，构建飞行器的物理网格。物理网格如图3所示。
2.根据流动特性设置初始流场、状态参数和边界条件。测试工况如表1所示。
表1计算来流条件
测试气体 氮气
来流温度 143.5K
壁面温度 600K
马赫数(Ma) 10.15
雷诺数(Re) 232.8
迎角(AOA) 0
转动碰撞数 4.2
3.基于纳维-斯托克斯求解器，获取相邻物理网格之间的宏观通量。
4.基于竞争权重机制，对物理网格中的粒子进行处理，获取未参与碰撞粒子。
5.基于未参与碰撞粒子的自由迁移，统计未参与碰撞粒子流入相邻物理网格的数量，获取粒子求解器的通量。
6.基于相邻物理网格之间的宏观通量和粒子求解器的通量，获取相邻物理网格之间的界面总通量；
7.基于相邻物理网格之间的界面总通量，对物理网格中的物理量进行更新；
8.基于物理网格中的物理量得到流场密度；将步骤3和步骤7视为一个时间步，重复步骤3到步骤7，直至相邻时间步所得到的流场密度小于所设定的阈值；
9.输出模拟流场和流动特征参数。
参见图4、图5和图6可以看到，当前计算结果和参考结果吻合得很好，验证了本发明方法的正确性。
本发明一实施例提供的终端设备。该实施例的终端设备包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。
所述处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述终端设备的各种功能。
所述终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模拟临近空间飞行器气动力数据的方法，其特征在于，包括：
步骤1：获取飞行器外形几何参数和气体流动信息；基于所获取的飞行器外形几何参数和气体流动信息，构建飞行器的物理网格；
步骤2：基于纳维-斯托克斯求解器，获取相邻物理网格之间的宏观通量；
步骤3：基于竞争权重机制，对物理网格中的粒子进行处理，获取未参与碰撞粒子；
步骤4：基于未参与碰撞粒子的自由迁移，统计未参与碰撞粒子流入相邻物理网格的数量，获取粒子求解器的通量；
步骤5：基于相邻物理网格之间的宏观通量和粒子求解器的通量，获取相邻物理网格之间的界面总通量；
步骤6：基于相邻物理网格之间的界面总通量，对物理网格中的物理量进行更新；
步骤7：基于物理网格中的物理量得到流场密度；将步骤2和步骤6视为一个时间步，重复步骤2到步骤6，直至相邻时间步所得到的流场密度小于所设定的阈值；
步骤8：输出模拟流场和流动特征参数。
2.根据权利要求1所述的模拟临近空间飞行器气动力数据的方法，其特征在于，在获取相邻物理网格之间的宏观通量之前，还包括：
基于气体的流动特性设置初始流场、状态参数和边界条件；
所述气体的流动特性包含气体种类、流动速度、温度和密度；状态参数包含代码里对应的无量纲速度、温度、密度、努森数、比热比、热度系数；边界条件包含入口边界、出口边界和固壁边界。
3.根据权利要求2所述的模拟临近空间飞行器气动力数据的方法，其特征在于，所述基于竞争权重机制，对物理网格中的粒子进行处理，获取未参与碰撞粒子，具体为：
基于竞争权重机制，获取参与碰撞粒子权重系数；
基于物理网格中粒子数量和参与碰撞粒子权重系数，获取物理网格中参与碰撞粒子的数量；
基于物理网格中粒子数量和参与碰撞粒子的数量，获取未参与碰撞粒子。
4.根据权利要求3所述的模拟临近空间飞行器气动力数据的方法，其特征在于，所述基于竞争权重机制，获取参与碰撞粒子权重系数，具体为：
Figure FDA0003889209290000021
其中：f为粒子速度分布函数，g为平衡态粒子速度分布函数，x为粒子坐标，ξ为粒子速度，cvis为尺度相关系数，f(x，ξ，t)表示粒子的碰撞和输运的权重系数；f(x-Δξt，ξ，0)为自由迁移粒子速度分布函数，
Figure FDA0003889209290000022
为参与碰撞粒子速度分布函数；
其中，cvis、wfree和whydro分别为：
Figure FDA0003889209290000023
Figure FDA0003889209290000024
其中，ωfree为粒子求解器权重，ωhydro为纳维-斯托克斯求解器权重，Δt为时间步，τ为松弛时间。
5.根据权利要求4所述的模拟临近空间飞行器气动力数据的方法，其特征在于，所述基于未参与碰撞粒子的自由迁移，统计未参与碰撞粒子流入相邻物理网格的数量，获取粒子求解器的通量；具体为：
所述相邻物理网格之间存在分界面；将穿过分界面的未参与碰撞粒子的数量进行统计，得到粒子求解器的通量。
6.根据权利要求5所述的模拟临近空间飞行器气动力数据的方法，其特征在于，所述相邻物理网格之间的宏观通量和粒子求解器的通量，获取相邻物理网格之间的界面总通量；具体为：
将相邻物理网格之间的宏观通量与参与碰撞粒子权重系数相乘后，所获取的结果与粒子求解器的通量相加，获取相邻物理网格之间的界面总通量。
7.根据权利要求6所述的模拟临近空间飞行器气动力数据的方法，其特征在于，所述相邻时间步之间的流场密度；具体为：
S1:获取n时间步的流场密度与n+1时间步的流场密度，将n时间步的流场密度与n+1时间步的流场密度求和并取平均值；
S2:获取n+2时间步的流场密度，将n时间步的流场密度、n+1时间步的流场密度和n+2时间步的流场密度，求和并取平均值；
S3:获取n+3时间步的流场密度，将n时间步的流场密度、n+1时间步的流场密度、n+2时间步的流场密度和n+3时间步的流场密度，求和并取平均值；
不断重复时间步，直至所求得的平均值小于所设定的阈值；其中，n的取值为人为选定。
8.一种模拟临近空间飞行器气动力数据的系统，其特征在于，包括：
构建模块，所述构建模块用于获取飞行器外形几何参数和气体流动信息；基于所获取的飞行器外形几何参数和气体流动信息，构建飞行器的物理网格；
第一获取模块，所述第一获取模块基于纳维-斯托克斯求解器，获取相邻物理网格之间的宏观通量；
第二获取模块，所述第二获取模块基于竞争权重机制，对物理网格中的粒子进行处理，获取未参与碰撞粒子；
第三获取模块，所述第三获取模块基于未参与碰撞粒子的自由迁移，统计未参与碰撞粒子流入相邻物理网格的数量，获取粒子求解器的通量；
第四获取模块，所述第四获取模块基于相邻物理网格之间的宏观通量和粒子求解器的通量，获取相邻物理网格之间的界面总通量；
更新模块，所述更新模块基于相邻物理网格之间的界面总通量，对物理网格中的物理量进行更新；
判断模块，所述判断模块基于物理网格中的物理量得到流场密度；直至相邻时间步所得到的流场密度小于所设定的阈值；
输出模块，所述输出模块用于输出模拟流场和流动特征参数。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
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