二維翼型積冰生長過程的數(shù)值模擬計算.pdf

1、隨著我國科學技術(shù)與國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,飛機作為必要的交通工具進入了人們的生活,已經(jīng)成為人們生活的一部分。飛機給人們帶來方便、快捷和舒適的生活,也帶來了一定的風險,飛行安全時刻敲醒警鐘。其中,飛機結(jié)冰造成的飛行風險占據(jù)顯著地位,已經(jīng)成為危害飛行安全的頭號因素。
　　飛機在穿過云層飛行的過程中,當遇到結(jié)冰氣象條件時,會在機體表面就會形成積冰。這些結(jié)冰云層里面存在著未凍結(jié)的液態(tài)小水滴,他們分布在云層里面,當飛機高速穿過結(jié)冰云層時,這些小

2、水滴與飛機發(fā)生碰撞,打破了他們原來保持的穩(wěn)定,部分液態(tài)小水滴就會瞬間變成細小的冰顆粒,附著在翼型表面上,使得飛機出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。飛機結(jié)冰是伴隨著蒸發(fā)、對流、摩擦、熱傳導、氣動加熱等一系列的質(zhì)量和能量變化的復雜過程。
　　本文介紹了與飛機結(jié)冰相關(guān)的一些基本概念,簡要概括了結(jié)冰對飛機飛行性能和操縱性能等方面的影響。概括了飛機結(jié)冰現(xiàn)象的一些研究方法。應(yīng)用Fluent軟件求解二元翼型周圍的繞流情況,應(yīng)用求解偏微分方程的方法對二維翼型進行網(wǎng)格

3、劃分,利用翼型算例對流場的算法進行了驗證。研究了水滴在流場中的運動情況,闡述了水滴沖擊翼型的相關(guān)概念,特別分析了水滴撞擊特性的影響因素,應(yīng)用Lagrange法建立了水滴的運動方程,根據(jù)數(shù)值求解的方法(Runge-Kutta),得到了翼型上下表面水滴的撞擊極限,進而得到水滴的運動軌跡。建立了二維翼型的Messinger結(jié)冰數(shù)學模型,根據(jù)假設(shè)建立并求解了翼型表面的質(zhì)量平衡方程和能量守恒方程,考慮了結(jié)冰表面粗糙度對翼型結(jié)冰的影響,給出了翼型表