[发明专利]一种结冰风洞试验冰形冰角量化评估方法和系统

权利要求书

1.一种结冰风洞试验冰形冰角量化评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)数字化冰形几何轮廓线

对试验中绘制的冰形轮廓线网格图纸进行数字化扫描，定义数字化坐标系，提取翼型和冰形轮廓线离散坐标点，绘制冰形轮廓线图；

(2)计算积冰厚度分布

针对数字化的冰形和翼型离散点，计算积冰厚度分布；

(3)根据翼型试验攻角α，确定冰形分界点I_D

3-1.计算各冰形离散点i对应的积冰厚度线与X轴的夹角θ；

3-2.将各冰形离散点处θ与试验攻角α比，当角度差绝对值小于设定值时，即选择该冰形离散点为冰形分界点I_D；

(4)判断冰形类型和冰角区域

4-1.以冰形分界点I_D为界，将冰形离散点分为上冰形区和下冰形区，计算上下冰形区内的最大积冰厚度T_u和T_l；

式中，N_IS表示冰形总离散点个数；同时记录上下冰形区最大厚度对应的冰形离散点序号I_u和I_l，以及翼型投影点序号J_u和J_l；

4-2.将分界点I_D与I_u、I_l进行比较：

如果I_D＝I_u或I_l，则冰形为流向冰形；

如果I_D≠I_u且I_D≠I_l，则冰形为角状冰形，其中I_D同时为上下冰角区分界点；

(5)根据确定的冰形类型，进行冰角特征参数计算：

流向冰形的冰角特征参数包括：冰角厚度T_s、冰角角度θ_s；

角状冰形的冰角特征参数包括：上冰角厚度T_du、下冰角厚度T_dl、上冰角角度θ_du、下冰角角度θ_dl；

所述流向冰形的冰角特征参数采用如下方法计算：

5-1.计算冰角厚度T_s：

式中，T_i为冰形离散点i对应的积冰厚度；

记录冰角厚度T_s对应的冰形离散点序号I_s；

5-2.计算冰角角度θ_s：

式中，X_IS,Is和Y_IS,Is表示冰形离散点I_s对应的横纵坐标；

所述角状冰形的冰角特征参数采用如下方法计算：

5-3.计算上下冰角厚度T_du和T_dl：

记录上下冰角厚度T_du和T_dl对应的冰形离散点I_du和I_dl；

5-4.计算上下冰角角度θ_du和θ_dl：

式中，X_IS,Idl和Y_IS,Idl表示冰形离散点I_dl对应的横纵坐标；X_IS,Idu和Y_IS,Idu表示冰形离散点I_du对应的横纵坐标。

2.如权利要求1所述的一种结冰风洞试验冰形冰角量化评估方法，其特征在于，所述步骤(2)中，计算冰形各离散点与翼型所有离散点间的距离，选取其中最短距离作为冰形离散点到翼型的积冰厚度T_i，同时记录对应的翼型投影点序号J_i，

式中，X_IS,i和Y_IS,i表示冰形离散点i对应的横纵坐标，X_A,j和Y_A,j表示翼型离散点j对应的横纵坐标，N_A表示翼型总离散点个数。