三维机翼防冰热载荷的数值模拟
本文采用数值模拟的方法对过冷水滴撞击三维机翼表面的水滴撞击特性进行了研究，在此基础上对三维机翼表面的防冰热载荷进行了数值模拟，研究了完全蒸发防冰和不完全蒸发防冰中飞行条件和气象条件对防冰热载荷的影响。
首先简要介绍了飞机防冰系统及国内外的研究现状，并给出了本文的主要研究内容；其次对本文所采用三维全可压质量加权N-S方程，同位网格上基于压力的SIMPLE算法，标准两方程湍流模型及壁面函数进行了推导，简单介绍了网格生成软件GridgenV15以及使用该软件生成块结构化网格的方法，并针对本文中的块结构化网格给出了分区算法的基本思想及边界耦合方式，介绍了本文使用的求解代数方程组的方法及非正交边界条件的处理；然后通过对过冷水滴撞击过程及蒸发防冰过程进行合理简化，用欧拉方法建立起空气与过冷水滴两相流动的数学模型及机翼表面的热平衡方程，并采用合理的数值方法进行求解；最后给出了本文所计算的三维机翼表面空气流场、过冷水滴撞击特性及防冰热载荷的计算结果，对完全蒸发防冰和不完全蒸发防冰这两种方式，分别给出了不同飞行高度、温度、攻角及速度时的防冰热载荷，对比研究了上述各飞行条件和气象条件对防冰热载荷的影响。
飞机防冰系统;三维机翼;过冷水滴;数值模拟;防冰热载荷
南京航空航天大学
硕士
人机与环境工程
张大林
2007
中文
V244.15
77
2008-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）