三維機翼防冰熱載荷的數(shù)值模擬.pdf

1、本文采用數(shù)值模擬的方法對過冷水滴撞擊三維機翼表面的水滴撞擊特性進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上對三維機翼表面的防冰熱載荷進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了完全蒸發(fā)防冰和不完全蒸發(fā)防冰中飛行條件和氣象條件對防冰熱載荷的影響。 首先簡要介紹了飛機防冰系統(tǒng)及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并給出了本文的主要研究內(nèi)容；其次對本文所采用三維全可壓質(zhì)量加權(quán)N-S方程，同位網(wǎng)格上基于壓力的SIMPLE算法，標(biāo)準(zhǔn)兩方程湍流模型及壁面函數(shù)進(jìn)行了推導(dǎo)，簡單介紹了網(wǎng)格生成軟件Grid

2、genV15以及使用該軟件生成塊結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的方法，并針對本文中的塊結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格給出了分區(qū)算法的基本思想及邊界耦合方式，介紹了本文使用的求解代數(shù)方程組的方法及非正交邊界條件的處理；然后通過對過冷水滴撞擊過程及蒸發(fā)防冰過程進(jìn)行合理簡化，用歐拉方法建立起空氣與過冷水滴兩相流動的數(shù)學(xué)模型及機翼表面的熱平衡方程，并采用合理的數(shù)值方法進(jìn)行求解；最后給出了本文所計算的三維機翼表面空氣流場、過冷水滴撞擊特性及防冰熱載荷的計算結(jié)果，對完全蒸發(fā)防冰和不完全蒸