基于曲面重构的飞机三维结冰数值模拟计算

作者： 王红兵   王正之   田甜   朱春玲   朱程香   赵宁   来源： 科学技术与工程 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 曲面重构   时间步长   三维结冰计算   飞机结冰  

描述： 在飞机结冰数值模拟中,采用多时间步长法可以准确模拟实际结冰情况。首先给出了三维结冰数值模拟方法,通过求解N-S方程计算空气流场、采用欧拉法计算水滴轨迹、求解质量和能量守恒方程计算结冰增长。对结冰后的结果数据进行重组,建立新的拓扑关系,采用非均匀双三次B样条曲面重构算法重构冰形曲面,得到几何模型,实现飞机三维结冰的多时间步长数值模拟。比较了单时间步长和多时间步长的计算结果;并与冰风洞试验数据及LEWICE预测数据进行对比,分析了不同时间步长对结冰外形的影响,得到了表面水收集系数随着时间的变化规律。结果表明,随着时间步长的不断缩小,水收集系数在机翼上表面不断增加,影响冰形的增长。时间步长越小,计算结果越接近试验数据,验证了曲面重构算法的正确性,说明多时间步长在结冰数值模拟方法中的优越性。

基于FLUENT的飞机机翼积冰的数值模拟

作者： 张义浦   张志春   赵秀影   来源： 科学技术与工程 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机结冰   离散项模型   数值模拟   水滴撞击特性  

描述： 针对机翼结冰问题,提出了一种翼型结冰的数值模拟方法。介绍了适用于本方法的翼型网格划分及流场求解方法;提出了一种适用于CFD的水滴收集系数计算方法。利用Fluent软件的离散项模型(DPM)及用户自定义函数功能(UDF),计算求解了翼型表面的局部水滴收集系数。介绍了积冰过程中的质量守恒和能量守恒过程。基于积冰垂直生长假设,介绍了积冰生长模型。最后利用提出的方法预测了翼型的结冰情况。将用计算得到的三种典型积冰类型同国外冰风洞实验结果做了对比,证明了方法的正确性和准确性。

结冰对飞机横航向飞行品质的影响

作者： 王良禹   徐浩军   张喆   裴彬彬   薛源   来源： 飞行力学 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞行品质   动力学特性   飞机结冰   等效系统拟配  

描述： 针对结冰后飞机横航向飞行品质问题,引入结冰影响模型,对不同结冰条件下的飞行动力学特性进行仿真。基于仿真结果和典型模态特性,利用等效系统拟配原理,在时域范围内对飞机结冰后的滚转角变化进行分析。提出基于典型模态下对飞机横航向时域响应进行拟合,从而计算出结冰后横航向模态特性参数的方法。根据计算结果,分析了不同结冰严重程度对飞机横航向飞行品质的影响。仿真结果表明,结冰后飞机横航向模态特性变差,飞行品质发生降级,对飞行安全造成了严重威胁。

超声导波技术用于飞机结冰探测的实验研究

作者： 赵伟伟   朱春玲   陶明杰   朱程香   来源： 压电与声光 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 结冰探测   飞机结冰   超声导波  

描述： 能有效地探测到由云层中的过冷水滴引起的飞机结冰是飞机安全飞行的必要保障。该文以超声导波和结构健康技术在3种传感器布局方式下,对所监控区域的结冰情况进行图像重构。实验结果表明,在圆形布局下结冰图像重构质量较好;在平行布局下,也能在平行线中心附近较好地反映结冰情况;在机翼布局下,能检测到结冰存在,并且能大致反映结冰程度最严重的区域。该文还利用了S0模态截断思想,能减小水或其他液体对重构图像质量的影响。

飞机机翼结冰过程数值模拟及气动特性分析

作者： 李庆庆   来源： 陕西理工大学 年份： 2022 文献类型 ： 学位论文 关键词： 飞机结冰   气动性能   数值模拟   水滴撞击特性  

描述： 飞机机翼结冰过程数值模拟及气动特性分析

基于CFD计算的飞机结冰可视化技术研究

作者： 王瑞林   来源： 电子科技大学 年份： 2022 文献类型 ： 学位论文 关键词： CFD   可视化   飞机结冰   计算机图形学  

描述： 基于CFD计算的飞机结冰可视化技术研究

航空飞机结冰仿真分析

作者： 郭繁   贺文杰   杨虹   来源： 第十八届中国航空测控技术年会 年份： 2021 文献类型 ： 会议论文 关键词： 分析   飞机结冰   仿真  

描述： 航空飞机结冰仿真分析

基于鲁棒伺服LQR的结冰飞机纵向控制律重构方法

作者： 陈威   徐浩军   王小龙   裴彬彬   李哲   来源： 航空学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 纵向运动   飞机结冰   控制律重构   鲁棒伺服LQR   仿真验证  

描述： 由于防/除冰系统总会出现故障或者除冰不彻底,因此仅依靠防/除冰系统实现结冰条件下的安全飞行并非完全可靠,研究结冰后飞机控制律重构对飞机操纵安全和飞行安全极其重要。针对飞机的纵向运动建立了结冰影响模型和纵向动力学模型,采用鲁棒伺服线性二次型调节器(LQR)最优控制设计了飞机结冰后空中飞行纵向控制律,模拟了飞机在俯仰姿态保持模式下遭遇不同严重程度结冰后的动态响应特性,并与常规PID控制进行对比。结果表明,所设计的控制律能够有效改善结冰飞机的飞行性能和飞行品质,准确跟踪给定的俯仰角指令,且抗干扰能力、动态性能以及鲁棒性均优于常规PID控制。为飞机结冰后的重构控制问题和自动飞行控制,提供了新的思路。

飞机结冰冰形测量方法研究进展

作者： 易贤   王斌   李伟斌   郭龙   来源： 航空学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 结冰风洞   冰形测量   飞机结冰   接触测量   非接触测量  

描述： 不同气象环境下飞机部件的结冰外形是飞机结冰研究不可缺少的内容,它对开展结冰气动分析、结冰防护设计、结冰飞行操作和结冰适航取证等研究具有重要意义。结合国内外冰形测量技术发展现状,从接触测量方法和非接触测量方法两个方面分别介绍了现有冰形测量技术的操作流程及测量原理,系统分析总结了各自存在的优缺点。在此基础上,结合飞机结冰和结冰风洞试验的特点,归纳了冰形测量技术下一步发展面临的挑战,包括全类型结冰的精确测量、结冰全貌三维测量和结冰生长过程实时测量等,同时,从基础测量手段与数值计算融合发展的角度,展望了冰形测量方法未来的发展趋势。

飞机结冰热力学行为研究综述

作者： 杜雁霞   李明   桂业伟   王梓旭   来源： 航空学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 冰物理学   微结构   飞机结冰   热力学   过冷水滴  

描述： 热力学现象是制约飞机结冰特性的重要现象之一。开展飞机结冰过程热力学行为的研究旨在深入把握结冰过程的规律特征,从而为建立科学有效的结冰防护手段、保障结冰条件下的飞行安全奠定基础。本文回顾和介绍了飞机结冰热力学研究所涉及的过冷水滴存在的物理机制、结冰热力学条件、形核与晶体生长、耦合液/固相变的复合传热传质特性,以及热力学效应作用下的结冰物理特性等相关领域的研究进展及发展现状,并基于国外相关研究的发展趋势,提出了中国未来飞机结冰热力学研究需重点关注的方向。