飞机结冰多参数影响研究
发布时间:2018-03-03 12:56
本文选题:飞机结冰 切入点:数值模拟 出处:《南京航空航天大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:结冰现象严重影响飞机的飞行安全,而使用数值模拟手段来研究结冰情况,能够减少试验资源消耗。预测飞机结冰增长过程,研究影响结冰的关键参数,评估结冰冰形对气动特性的影响,对于设计防除冰保护装置,保证飞行安全至关重要。本文的主要工作包括:分析和整理国内外的相关文献,研究美国NASA Lewis的飞机结冰数值模拟发展历程,了解结冰领域的发展趋势;研究二维翼型结冰数值计算方法,分别介绍网格生成、流场计算、水滴轨迹计算、结冰生成等各个计算模块,将数值计算结果与文献试验结果进行比较以验证本文使用方法的正确性;研究NACA系列翼型,基于结冰数值模拟方法计算了最大厚度、最大弯度、最大弯度的位置等翼型几何参数影响下的结冰外形,分析不同参数对结冰的影响;研究不同结冰条件和飞行条件下的冰形特征;研究结冰前后气动特性变化情况,利用计算流体力学方法对翼型升阻力进行分析,对比分析不同结冰条件对气动性能的影响,评估翼型结冰对飞行安全造成的危害。本文研究了多个参数对结冰的影响,以及结冰对飞机气动特性的影响情况,为冰形计算以及防除冰系统的设计奠定了一定的基础。
[Abstract]:The phenomenon of icing seriously affects the flight safety of aircraft, and the use of numerical simulation to study icing can reduce the consumption of test resources, predict the process of aircraft icing growth, and study the key parameters that affect the icing. It is very important to evaluate the effect of ice formation on aerodynamic characteristics in order to design anti-deicing protection device and ensure flight safety. The main work of this paper is to analyze and sort out the relevant literature at home and abroad. This paper studies the development course of aircraft icing numerical simulation of NASA Lewis in the United States, understands the development trend of icing field, studies the numerical calculation method of two-dimensional airfoil icing, introduces grid generation, flow field calculation and droplet trajectory calculation, respectively. In order to verify the correctness of the method used in this paper, the results of numerical calculation are compared with the experimental results of literature, and the NACA airfoils are studied. The maximum thickness, the maximum curvature and the maximum curvature are calculated based on the icing numerical simulation method. The position of maximum curvature, the shape of icing under the influence of geometric parameters of airfoil, the influence of different parameters on icing, the characteristics of ice shape under different icing conditions and flight conditions, the change of aerodynamic characteristics before and after icing, By using computational fluid dynamics (CFD) method, the lift resistance of airfoil is analyzed, and the effects of different icing conditions on aerodynamic performance are compared and analyzed, and the hazards of airfoil icing to flight safety are evaluated. The effects of several parameters on icing are studied in this paper. The influence of icing on the aerodynamic characteristics of aircraft lays a foundation for the calculation of ice shape and the design of anti-icing system.
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:V244.15
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