文献类型：学位论文

作　　者：易贤

导　　师：朱国林

授予单位：中国空气动力研究与发展中心

学科专业：力学、流体力学

授予学位：博士

学位年度：2007

基　　金：国家自然科学基金

语　　种：中文

摘　　要：飞机积冰是飞机在积冰气象条件下飞行时，大气中的液态水在部件表面冻结并累积成冰的一种物理过程，是飞行实践中广泛存在的一种现象，也是导致飞行安全事故的主要隐患。开展飞机积冰研究，可以使人们更深入认识积冰产生的机理，把握积冰危害飞行安全的规律，为飞机防／除冰装置的设计、积冰条件下飞行和操作规范的制定提供理论基础。 预测给定气象条件下前缘积冰的种类和冰的外形、预测冰脊的体积与位置、评估不同类型和强度的冰对空气动力学特性的影响，是飞机积冰研究中最基础的内容;积冰试验相似准则是进行冰风洞试验的理论基础，也是试验参数选取的依据;对以上内容的研究在我国还刚起步，远落后于国外先进水平，尤其是冰脊和积冰试验相似准则，国内还没有开展相关研究。 为了加深对积冰的认识，填补国内相关研究的不足，本文采用理论分析与数值计算相结合的手段，以预测积冰及其对气动特性影响为研究的出发点，对前缘积冰、冰脊和积冰试验相似准则进行了系统的研究，取得了一系列有价值的成果： (1)对数值计算积冰的三个基本步骤(流场计算、水滴运动及撞击特性计算、积冰热力学模型求解)进行了深入研究，建立了数值计算积冰的基本构架和算法，为开展积冰数值研究奠定了基础。 ①采用SIMPLE方法求解了低速粘流的时均N-S方程，将粘性效应引入到积冰计算中，为水滴运动和积冰相变计算提供了更准确的流场信息，克服了大多数积冰计算中忽略粘性的缺点。 ②给出了部件表面水滴撞击特性的具体计算方案和步骤，计算了单尺寸、多尺寸分布水滴在物面的局部收集系数，计算结果与实验相吻合，可以进一步应用于飞机积冰研究以及防/除冰系统设计。 ③基于对Messinger模型

关 键 词：飞机积冰 气动特性 积冰试验  积冰热力学  数值计算  冰风洞试验  

分 类 号：V211.74]