二維翼型積冰生長(zhǎng)過(guò)程的數(shù)值模擬計(jì)算.pdf

1、隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,飛機(jī)作為必要的交通工具進(jìn)入了人們的生活,已經(jīng)成為人們生活的一部分。飛機(jī)給人們帶來(lái)方便、快捷和舒適的生活,也帶來(lái)了一定的風(fēng)險(xiǎn),飛行安全時(shí)刻敲醒警鐘。其中,飛機(jī)結(jié)冰造成的飛行風(fēng)險(xiǎn)占據(jù)顯著地位,已經(jīng)成為危害飛行安全的頭號(hào)因素。
　　飛機(jī)在穿過(guò)云層飛行的過(guò)程中,當(dāng)遇到結(jié)冰氣象條件時(shí),會(huì)在機(jī)體表面就會(huì)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(dāng)飛機(jī)高速穿過(guò)結(jié)冰云層時(shí),這些小

2、水滴與飛機(jī)發(fā)生碰撞,打破了他們?cè)瓉?lái)保持的穩(wěn)定,部分液態(tài)小水滴就會(huì)瞬間變成細(xì)小的冰顆粒,附著在翼型表面上,使得飛機(jī)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。飛機(jī)結(jié)冰是伴隨著蒸發(fā)、對(duì)流、摩擦、熱傳導(dǎo)、氣動(dòng)加熱等一系列的質(zhì)量和能量變化的復(fù)雜過(guò)程。
　　本文介紹了與飛機(jī)結(jié)冰相關(guān)的一些基本概念,簡(jiǎn)要概括了結(jié)冰對(duì)飛機(jī)飛行性能和操縱性能等方面的影響。概括了飛機(jī)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(duì)二維翼型進(jìn)行網(wǎng)格

3、劃分,利用翼型算例對(duì)流場(chǎng)的算法進(jìn)行了驗(yàn)證。研究了水滴在流場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(jìn)而得到水滴的運(yùn)動(dòng)軌跡。建立了二維翼型的Messinger結(jié)冰數(shù)學(xué)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(duì)翼型結(jié)冰的影響,給出了翼型表