飛機(jī)結(jié)冰計(jì)算中水滴撞擊特性研究及實(shí)驗(yàn).pdf

1、隨著航空工業(yè)的發(fā)展，飛機(jī)結(jié)冰問(wèn)題越來(lái)越受到重視，飛機(jī)結(jié)冰問(wèn)題及防除冰系統(tǒng)研究也逐漸深入。目前，研究飛機(jī)結(jié)冰的方法有飛行試驗(yàn)、冰風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬方法，而數(shù)值模擬方法由于成本低，速度快等特點(diǎn)成為研究結(jié)冰問(wèn)題的主要方法。本文針對(duì)飛機(jī)結(jié)冰的數(shù)值模擬過(guò)程，重點(diǎn)研究其中的歐拉法水滴撞擊特性計(jì)算以及基于動(dòng)網(wǎng)格的結(jié)冰非定常計(jì)算方法，并對(duì)水滴撞擊過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的飛濺、破碎反彈等現(xiàn)象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文主要內(nèi)容分五章，第一章對(duì)飛機(jī)結(jié)冰的危害

2、進(jìn)行了簡(jiǎn)要描述，介紹了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)飛機(jī)結(jié)冰研究方向以及研究主要方法及成果。第二章描述了飛機(jī)結(jié)冰數(shù)值模擬的基本流程，分別介紹了網(wǎng)格生成、流場(chǎng)計(jì)算、水滴軌跡計(jì)算及結(jié)冰生成計(jì)算的方法，重點(diǎn)研究了基于拉格朗日法和歐拉法的水滴撞擊特性計(jì)算方法，并介紹具體求解過(guò)程；基于Messinger模型建立了二維結(jié)冰生長(zhǎng)模型并給出了求解結(jié)冰外形的方法；對(duì)典型結(jié)冰氣象條件下的結(jié)冰算例進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)對(duì)比本文計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其他軟件計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)證了本文水滴軌跡及

3、結(jié)冰外形計(jì)算方法的正確性。第三章介紹了數(shù)值計(jì)算中的三種動(dòng)網(wǎng)格模型：Smoothing模型、Layering模型、Remeshing模型，分析了三種動(dòng)網(wǎng)格模型的適用范圍以及應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)冰計(jì)算的可行性，針對(duì)飛機(jī)非定常結(jié)冰問(wèn)題提出使用Smoothing模型及Remeshing模型結(jié)合對(duì)飛機(jī)結(jié)冰進(jìn)行模擬的方案，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)結(jié)冰計(jì)算中結(jié)冰邊界的動(dòng)態(tài)更新過(guò)程；計(jì)算了非穩(wěn)態(tài)結(jié)冰情況下的結(jié)冰外形與穩(wěn)態(tài)結(jié)冰計(jì)算方法結(jié)果進(jìn)行比較，分析兩者差異和產(chǎn)生原因，計(jì)算結(jié)