羽流流动数据处理方法、装置和计算机设备与流程

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种羽流流动数据处理方法、装置、计算机设备和可读存储介质。

背景技术：

高空羽流流动参数是评估、计算高空羽流红外辐射特性的基础，通过高空羽流流动与辐射特性研究可支撑发动机高空工作状态下性能评估、目标探测与识别等应用。

目前高空羽流流动特性参数的仿真方法主要有三类，一是直接蒙特卡络法；二是工程预估方法；三是基于气体运动学的无碰撞自由分子流方法。

蒙特卡络方法计算非常复杂，需要的计算时间太长；工程预估方法对多组分分布、组分分离等现象捕获能力较差；无碰撞自由分子流方法无法计算稀薄环境来流影响，也无法模拟两相羽流中固体颗粒物的流动特性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种羽流流动数据处理方法、装置、计算机设备和可读存储介质，可以模拟两相羽流中固体颗粒物的流动特性，计算过程较简单，计算效率高。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种羽流流动数据处理方法，所述方法包括：

获取喷管出口数据，根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息；

获取环境的来流数据，根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取来流的第二气流流动数据；

根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据；

获取固体颗粒数据，根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

一种羽流流动数据处理装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取喷管出口数据，根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息；

第二获取模块，用于获取环境的来流数据，根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取来流的第二气流流动数据；

第三获取模块，用于根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据；

第四获取模块，用于获取固体颗粒数据，根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：

获取喷管出口数据，根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息；

获取环境的来流数据，根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取来流的第二气流流动数据；

根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据；

获取固体颗粒数据，根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：

获取喷管出口数据，根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息；

获取环境的来流数据，根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取来流的第二气流流动数据；

根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据；

获取固体颗粒数据，根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

根据上述本发明的方案，其获取喷管出口数据，根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息；获取环境的来流数据，根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取来流的第二气流流动数据；根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据；结合射流的第一气流流动数据和来流的第二气流流动数据获取两相羽流的第三气流流动数据；然后获取固体颗粒数据，根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据，在两相羽流的第三气流流动数据的基础上，结合固体颗粒数据，可以获得两相羽流中固体颗粒物的流动特性，且计算过程较简单，计算效率高。

附图说明

图1为一个实施例中羽流流动数据处理方法的流程示意图；

图2为一个实施例中羽流流动数据处理方法的流程示意图；

图3为高空羽流流场坐标的示意图；

图4为考虑环境来流与喷管射流相互作用分区的示意图；

图5为另一个实施例中羽流流动数据处理方法的流程示意图；

图6为一个实施例中羽流流动数据处理装置的结构框图；

图7为一个实施例中羽流流动数据处理装置的结构框图；

图8为另一个实施例中羽流流动数据处理装置的结构框图；

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

图10为另一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种羽流流动数据处理方法，包括以下步骤：

步骤s101，获取喷管出口数据，根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息；

具体的，所述喷管出口数据包括喷管流出的射流的出口速度、出口温度、所述射流在喷管出口处的各组分分子的第一数密度和喷管出口半径，所述第一气流流动数据包括所述射流的各组分分子在各位置的第二数密度、轴向速度、径向速度和第一温度。

步骤s102，获取环境的来流数据，根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取来流的第二气流流动数据；

具体的，所述环境的来流数据包括来流速度、来流温度和来流中各组分分子的第三数密度；所述第二气流流动数据包括所述来流温度、所述来流速度以及与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度。

步骤s103，根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据；

具体的，所述第三气流流动数据包括羽流的各组分分子在各位置的羽流温度、羽流速度和第五数密度。

步骤s104，获取固体颗粒数据，根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

具体的，所述固体颗粒数据包括固体颗粒粒径分布数据、固体颗粒速度数据、固体颗粒位置变化数据和固体颗粒温度变化数据；所述第四气流流动数据包括具有固体颗粒的羽流的各组分分子在个位置的目标温度、目标速度和固体颗粒的轨迹线分布数据。

上述羽流流动数据处理方法中，通过获取喷管出口数据，根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息；获取环境的来流数据，根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取来流的第二气流流动数据；根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据；结合射流的第一气流流动数据和来流的第二气流流动数据获取两相羽流的第三气流流动数据；然后获取固体颗粒数据，根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据，在两相羽流的第三气流流动数据的基础上，结合固体颗粒数据，可以获得两相羽流中固体颗粒物的流动特性，且计算过程较简单，计算效率高。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息包括：

步骤s1011，根据所述射流的出口速度、出口温度获取喷管出口的点源强度；

具体的，所述的喷管出口的点源强度sexit可由计算得到，其中uexit表示喷管出口射流速度，texit为喷管出口射流温度，rgas为气体常数。

例如，以喷管出口的射流参数作为输入，采用无碰撞自由分子流方法，计算得到随出口径向尺寸和周向角度变化的流场特性参数。其中，发动机出口的射流参数包括：喷管出口直径rexit、出口压强pexit、出口温度texit、出口速度uexit、出口密度ρexit和组分质量浓度(如co2质量分数、h2o质量分数、al2o3质量分数)。所述环境参数包括：来流压强penv、来流温度tenv、来流速度uenv和来流组分质量浓度(o2质量分数、n2质量分数)。本发明中下标exit代表出口，env代表环境来流。喷管出口的点源强度sexit可由计算得到，其中rgas为气体常数。

步骤s1012，根据所述喷管出口半径、所述第一数密度和所述点源强度获取所述射流的第一气流流动数据；

具体的，如图3所示，图3为高空羽流流场坐标的示意图，一般火箭发动机出口为圆形，形成的高空羽流可近似为回转体，由二维平面表征，设x为喷管轴线方向，z为喷管径向方向，则喷管下游任意位置点p(x,y,z)中可设y＝0，所以任意位置p(x,0,z)的组分分子状态可通过以下公式计算得到：

其中，在任意位置p(x,0,z)，各组分分子数密度，即各组分分子的第一数密度为ni(x,0,z)，沿x方向的轴向速度为ui(x,0,z)，沿z方向的径向速度为wi(x,0,z)，温度为ti(x,0,z)，ε为周向角。rexit、niexit分别为喷管出口半径及喷管出口第i种组分的分子数密度，即第i种组分在各位置的第二数密度。

上述计算公式中的计算因子k、m、n及β0可由下式计算得到：

β0＝1/(2rigastexit)

其中，rigas为第i种组分的气体常数，q＝x²/(x²+z²+r²-2z·r·sinε)，erf(x)为误差函数，可表示

步骤s1013，根据所述喷管出口半径获取所述射流的各流动区域信息。

具体的，如图4所示，图4为考虑环境稀薄来流与喷管射流相互作用分区的示意图，由高空绕流场的特点，分三个区域处理稀薄的环境来流：

(1)射流核心区，稀薄环境无法进入，此时

(2)射流远场，喷管出口的射流无法影响，此时来流分子数等于在特定飞行高度下环境中分子数密度，即来流中各组分分子的第三数密度等于第四数密度，按以下方法计算远场的边界：

首先由下式计算得到喷管射流的极限膨胀角θlim，由轴对称的prandtl-mayer气流解确定：

θlim＝pm(m＝∞)-pm(mexit)+θexit

其中，pm为prandtl-mayer角，m为马赫数，mexit为喷管出口马赫数，θexit为喷管出口半角。

当z/x＞tan(θlim)，此区域为射流远场；

(3)当环境分子介于上述两个区域之间时为另一个区域。

在其中一个实施例中，所述根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取与各所述流动区域对应的来流的第二气流流动数据具体包括：根据所述第三数密度和各所述流动区域信息分别获取与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度。

具体计算过程如下：

(1)在射流核心区，稀薄环境无法进入，此时来流分子数密度为0，由以下公式求解：

当时，nico＝0，其中nico为伴随流中第i组分的分子数密度；

(2)在射流远场，当z/x＞tan(θlim)时，nico＝nienv，其中nico为伴随流中第i组分的分子数密度，nienv为特定飞行高度下环境中第i组分的分子数密度；

(3)当环境分子介于上述两个区域之间时，采用以下公式计算随空间位置变化的伴随流分子数密度：

其中，θlim即为第2步计算得到的极限膨胀角。

在其中一个实施例中，如图5所示，所述根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据包括：

步骤s1031，根据各所述流动区域信息确定所述来流和所述射流产生碰撞的第一区域和所述来流和所述射流之间没有碰撞的第二区域；

具体的，假定喷管出口燃气射流与环境来流的相互作用主要发生在燃气射流的极限膨胀角附近，即第一区域为极限膨胀角流线的区域，在第一区域开展喷管出口燃气射流与稀薄环境来流的相互作用计算。

具体的，如图4所示，计算燃气射流的极限膨胀角产生的流线边界，由前述求得的极限膨胀角θlim，构造流线边界z＝xtan(θlim)。

步骤s1032，根据所述第一气流流动数据和所述第二气流流动数据分别获取所述第一区域和所述第二区域中的来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据。

具体的，所述羽流的各组分分子在各位置的羽流温度为对应位置的来流温度和射流温度的平均值；所述羽流的各组分分子在各位置的第五数密度为对应位置的射流的各组分分子在各位置的第二数密度和来流中各组分分子的第四数密度之和。

具体的，在所述第一区域中，根据射流的各组分分子在各位置的轴向速度、径向速度、第二数密度、所述来流温度、所述来流速度、与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度和动量守恒方程获取羽流的各组分分子在各位置的羽流速度；

在所述第二区域中，所述羽流的各组分分子在各位置的羽流速度为对应位置的射流的轴向速度、径向速度和来流的速度之和。

具体的，在所述第一区域中，考虑射流分子与伴随流分子间的理想弹性碰撞，则相应的碰撞频率由下式表示：

其中，为喷口至p点距离，σref为参考碰撞截面积，为分子极限碰撞速度，考虑到伴随流大气以n2和o2为主，因此选择设置dref＝0.36×10^-9m。kp为理想弹性碰撞机率。从自由分子流碰撞阻力公式可知，分子对圆柱或平面阻力均与分子相对运动速度比率相关，随着该比率的增加，阻力相应减小。因此可理解为，随着该比率增加，分子对圆柱或平面的理想弹性碰撞机率降低，在本模型中表示为kp＝1/sr。

当rexit≤z≤xtan(θlim)时，相互作用后的速度分布：

其中，c为碰撞频率，ulim为分子极限碰撞速度，ni为燃气射流分子数密度即第二分子数密度，mi为燃气射流分子质量，nienv为环境中分子数密度即来流中各组分分子的第四数密度，mi为环境中分子质量，uenv为环境的来流速度。

由于环境来流的数密度是小量，这里只考虑了理想碰撞过程对速度的影响，而忽略真实分子碰撞对分子运动和热学状态的影响。

在其中一个实施例中，所述根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据具体包括：以所述第三气流流动数据为初始数据，将所述固体颗粒速度数据、固体颗粒位置变化数据及固体颗粒温度变化数据对预设时间求和，同时对固体颗粒粒径分布数据进行预设时间积分求和，获得具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

具体的，利用正态正态分布函数描述多粒径的固体颗粒物分布，计算得到相应的固体颗粒物粒径；计算特定粒径下的固体颗粒物的当地雷诺数，按当地雷诺数选择对应的曳力函数模型计算曳力系数，得到固体颗粒物及位置的变化关系；计算特定粒径下的固体颗粒物的努塞尔数，得到固体颗粒物温度随位置变化关系。

具体的，按照颗粒尺寸，不同粒径的颗粒密度满足正态分布公式则第i个粒径为ri的固体颗粒占总密度比率εi为其中rave为平均粒径，采用hermsen公式计算固体颗粒物的平均粒径。

其中，dthroat为喷管喉部直径，cm为100g推进剂中含有的al粉含量，pchamber为燃烧室压强，τ＝ρchambervchamber/m为颗粒在燃烧室中的驻留时间，其中，ρchamber为推进剂燃去一半时燃烧室中燃气的密度，vchamber为推进剂燃去一半时燃烧室的体积，m为推进剂燃去一半时的燃气质量流率。

从而得到每种粒径的固体颗粒的质量流量mi＝mtolεi，其中mtol为固体颗粒总的质量流量。

在高空羽流气体-固体颗粒两相流系统中，主要需考虑作用在颗粒上的气体阻力，可忽略其他各种力，则颗粒的运动方程可写为：

其中，为固体颗粒物的质量，为固体颗粒的迎流面积，diparticle为固体颗粒物的直径，cd为阻力系数。

定义固体颗粒物的驰豫时间上述方程可转化为：

计算每种粒径ri固体颗粒物的当地雷诺数：

reiparticle＝ρgasdiparticle(vgas-viparticle)/μ

其中，ρgas为气相密度，vgas为气相速度，μ为气相动力粘性，diparticle为第i种粒径颗粒物的直径，viparticle为第i种粒径颗粒物的速度。

由计算得到的颗粒物当地雷诺数，选择不同阻力系数cd的表达式：

(1)当reiparticle＜1时，利用stokes公式：

cd＝24/reiparticle

(2)当1＜reiparticle＜1000时，利用schiller-nauman公式：

(3)当reiparticle＞1000时，利用netwon公式：

cd＝0.44

按当地雷诺数选择对应的曳力函数模型计算曳力系数，得到固体颗粒物及位置的变化关系：

(1)stokes阻力系数代入流场单元控制体内，可得：

(2)schiller-nauman阻力系数代入流场单元控制体内，可得：

(3)netwon阻力系数代入流场单元控制体内，可得：

其中，uiparticle′为固体颗粒初始的x方向速度，wiparticle′为固体颗粒初始的z方向速度，(reiparticle)′为固体颗粒初始的当地雷诺数。

每种粒径ri固体颗粒物的努塞尔数：

其中，priparticle＝μcp/k为固体颗粒物的普朗特数，cp为固体颗粒物的定压比热，k为热导率。

计算固体颗粒物的热驰豫时间

利用下式计算固体颗粒物温度变化关系：

tiparticle＝tgas-(tgas-tiparticle′)exp(-δt/τk)

以高空羽流气相流场的流动参数为初始条件，迭代求解得到气相流动影响下多粒径固体颗粒运动轨迹及固体颗粒的流动特性参数：将上述的固体颗粒物的速度、位置及温度的公式对预设时间求和，同时对粒径及位置进行积分求和，即可得到固体颗粒的轨迹线分布及不同位置处的速度和温度参数。

在其中一个实施例中，如图6所示，提供了一种羽流流动数据处理装置，所述装置包括：

第一获取模块601，用于获取喷管出口数据，根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息；

第二获取模块602，用于获取环境的来流数据，根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取来流的第二气流流动数据；

第三获取模块603，用于根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据；

第四获取模块604，用于获取固体颗粒数据，根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

在其中一个实施例中，所述喷管出口数据包括喷管流出的射流的出口速度、出口温度、所述射流在喷管出口处的各组分分子的第一数密度和喷管出口半径，所述第一气流流动数据包括所述射流的各组分分子在各位置的第二数密度、轴向速度、径向速度和第一温度；如图7所示，所述第一获取模块601包括：

第一获取单元6011，用于根据所述射流的出口速度、出口温度获取喷管出口的点源强度；

第二获取单元6012，用于根据所述喷管出口半径、所述第一数密度和所述点源强度获取所述射流的第一气流流动数据；

第三获取单元6013，用于根据所述喷管出口半径获取所述射流的各流动区域信息。

在其中一个实施例中，所述环境的来流数据包括来流速度、来流温度和来流中各组分分子的第三数密度；所述第二气流流动数据包括所述来流温度、所述来流速度以及与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度；所述第二获取模块602具体用于根据所述第三数密度和各所述流动区域信息分别获取与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度。

在其中一个实施例中，如图8所示，第三获取模块603包括：

区域确定单元6031，用于根据各所述流动区域信息确定所述来流和所述射流产生碰撞的第一区域和所述来流和所述射流之间没有碰撞的第二区域；

第四获取单元6032，用于根据所述第一气流流动数据和所述第二气流流动数据分别获取所述第一区域和所述第二区域中的来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据。

在其中一个实施例中，所述第三气流流动数据包括羽流的各组分分子在各位置的羽流温度、羽流速度和第五数密度；所述羽流的各组分分子在各位置的羽流温度为对应位置的来流温度和射流温度的平均值；所述羽流的各组分分子在各位置的第五数密度为对应位置的射流的各组分分子在各位置的第二数密度和来流中各组分分子的第四数密度之和。

在其中一个实施例中，在所述第一区域中，所述第四获取单元6032具体用于根据射流的各组分分子在各位置的轴向速度、径向速度、第二数密度、所述来流温度、所述来流速度、与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度和动量守恒方程获取羽流的各组分分子在各位置的羽流速度；在所述第二区域中，所述羽流的各组分分子在各位置的羽流速度为对应位置的射流的轴向速度、径向速度和来流的速度之和。

在其中一个实施例中，所述固体颗粒数据包括固体颗粒粒径分布数据、固体颗粒速度数据、固体颗粒位置变化数据和固体颗粒温度变化数据；所述第四气流流动数据包括具有固体颗粒的羽流的各组分分子在个位置的目标温度、目标速度和固体颗粒的轨迹线分布数据；所述第四获取模块604具体用于以所述第三气流流动数据为初始数据，将所述固体颗粒速度数据、固体颗粒位置变化数据及固体颗粒温度变化数据对预设时间求和，同时对固体颗粒粒径分布数据进行预设时间积分求和，获得具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过装置总线连接的数据处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备设置有多个数据处理器，数据处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作装置、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作装置和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储羽流流动数据处理涉及的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种羽流流动数据处理方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的数据处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备设置有多个数据处理器，数据处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种羽流流动数据处理方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图9-10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取喷管出口数据，根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息；获取环境的来流数据，根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取来流的第二气流流动数据；根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据；获取固体颗粒数据，根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时所述喷管出口数据包括喷管流出的射流的出口速度、出口温度、所述射流在喷管出口处的各组分分子的第一数密度和喷管出口半径，所述第一气流流动数据包括所述射流的各组分分子在各位置的第二数密度、轴向速度、径向速度和第一温度；所述根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息包括：根据所述射流的出口速度、出口温度获取喷管出口的点源强度；根据所述喷管出口半径、所述第一数密度和所述点源强度获取所述射流的第一气流流动数据；根据所述喷管出口半径获取所述射流的各流动区域信息。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时所述环境的来流数据包括来流速度、来流温度和来流中各组分分子的第三数密度；所述第二气流流动数据包括所述来流温度、所述来流速度以及与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度；所述根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取与各所述流动区域对应的来流的第二气流流动数据包括：根据所述第三数密度和各所述流动区域信息分别获取与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时所述根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据包括：根据各所述流动区域信息确定所述来流和所述射流产生碰撞的第一区域和所述来流和所述射流之间没有碰撞的第二区域；根据所述第一气流流动数据和所述第二气流流动数据分别获取所述第一区域和所述第二区域中的来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时所述第三气流流动数据包括羽流的各组分分子在各位置的羽流温度、羽流速度和第五数密度；所述羽流的各组分分子在各位置的羽流温度为对应位置的来流温度和射流温度的平均值；所述羽流的各组分分子在各位置的第五数密度为对应位置的射流的各组分分子在各位置的第二数密度和来流中各组分分子的第四数密度之和。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时所述根据所述第一气流流动数据和所述第二气流流动数据分别获取所述第一区域和所述第二区域中的来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据包括：在所述第一区域中，根据射流的各组分分子在各位置的轴向速度、径向速度、第二数密度、所述来流温度、所述来流速度、与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度和动量守恒方程获取羽流的各组分分子在各位置的羽流速度；在所述第二区域中，所述羽流的各组分分子在各位置的羽流速度为对应位置的射流的轴向速度、径向速度和来流的速度之和。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时所述固体颗粒数据包括固体颗粒粒径分布数据、固体颗粒速度数据、固体颗粒位置变化数据和固体颗粒温度变化数据；所述第四气流流动数据包括具有固体颗粒的羽流的各组分分子在个位置的目标温度、目标速度和固体颗粒的轨迹线分布数据；所述根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据包括：以所述第三气流流动数据为初始数据，将所述固体颗粒速度数据、固体颗粒位置变化数据及固体颗粒温度变化数据对预设时间求和，同时对固体颗粒粒径分布数据进行预设时间积分求和，获得具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取喷管出口数据，根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息；获取环境的来流数据，根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取来流的第二气流流动数据；根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据；获取固体颗粒数据，根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时所述喷管出口数据包括喷管流出的射流的出口速度、出口温度、所述射流在喷管出口处的各组分分子的第一数密度和喷管出口半径，所述第一气流流动数据包括所述射流的各组分分子在各位置的第二数密度、轴向速度、径向速度和第一温度；所述根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息包括：根据所述射流的出口速度、出口温度获取喷管出口的点源强度；根据所述喷管出口半径、所述第一数密度和所述点源强度获取所述射流的第一气流流动数据；根据所述喷管出口半径获取所述射流的各流动区域信息。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时所述环境的来流数据包括来流速度、来流温度和来流中各组分分子的第三数密度；所述第二气流流动数据包括所述来流温度、所述来流速度以及与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度；所述根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取与各所述流动区域对应的来流的第二气流流动数据包括：根据所述第三数密度和各所述流动区域信息分别获取与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时所述根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据包括：根据各所述流动区域信息确定所述来流和所述射流产生碰撞的第一区域和所述来流和所述射流之间没有碰撞的第二区域；根据所述第一气流流动数据和所述第二气流流动数据分别获取所述第一区域和所述第二区域中的来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时所述第三气流流动数据包括羽流的各组分分子在各位置的羽流温度、羽流速度和第五数密度；所述羽流的各组分分子在各位置的羽流温度为对应位置的来流温度和射流温度的平均值；所述羽流的各组分分子在各位置的第五数密度为对应位置的射流的各组分分子在各位置的第二数密度和来流中各组分分子的第四数密度之和。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时所述根据所述第一气流流动数据和所述第二气流流动数据分别获取所述第一区域和所述第二区域中的来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据包括：在所述第一区域中，根据射流的各组分分子在各位置的轴向速度、径向速度、第二数密度、所述来流温度、所述来流速度、与各所述流动区域对应的来流中各组分分子的第四数密度和动量守恒方程获取羽流的各组分分子在各位置的羽流速度；在所述第二区域中，所述羽流的各组分分子在各位置的羽流速度为对应位置的射流的轴向速度、径向速度和来流的速度之和。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时所述固体颗粒数据包括固体颗粒粒径分布数据、固体颗粒速度数据、固体颗粒位置变化数据和固体颗粒温度变化数据；所述第四气流流动数据包括具有固体颗粒的羽流的各组分分子在个位置的目标温度、目标速度和固体颗粒的轨迹线分布数据；所述根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据包括：以所述第三气流流动数据为初始数据，将所述固体颗粒速度数据、固体颗粒位置变化数据及固体颗粒温度变化数据对预设时间求和，同时对固体颗粒粒径分布数据进行预设时间积分求和，获得具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是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非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。