[发明专利]飞机结冰冰形预测方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种飞机结冰冰形预测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标飞机的机翼网格信息；所述目标飞机的机翼网格信息包括所述目标飞机未结冰时的第一机翼网格信息和所述目标飞机结冰后的第二机翼网格信息；

根据所述机翼网格信息、预设的雷诺平均模型、以及预设的水滴场计算模型，进行空气流场计算和水滴场计算，得到所述目标飞机的结冰空气流场结果和所述目标飞机的水滴场结果；所述预设的雷诺平均模型包括SPF湍流模型和N-S方程求解模型；所述目标飞机的结冰空气流场结果包括所述目标飞机对应的结冰对流换热系数和结冰切应力；所述目标飞机的水滴场结果包括所述目标飞机对应的局部水收集系数；

根据所述目标飞机对应的结冰对流换热系数、结冰切应力和局部水收集系数，计算所述目标飞机的当前的结冰冰形，并更新所述机翼网格信息中的第二机翼网格信息；

当所述目标飞机的累计结冰时间满足预设的结冰停止条件时，将当前计算得到的结冰冰形作为所述目标飞机的结冰冰形。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空气流场计算的过程包括：

将所述机翼网格信息、第一结冰平均场变量、以及第一结冰涡粘性输入至所述N-S方程求解模型，得到第二结冰平均场变量；

将所述第二结冰平均场变量输入至所述SPF湍流模型，得到第二结冰涡粘性，并更新所述第一结冰平均场变量和所述第一结冰涡粘性；

当所述第二结冰平均场变量满足预设的空气流场计算停止条件时，将所述第二结冰平均场变量作为所述目标飞机的结冰空气流场结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述SPF湍流模型的执行过程包括：

根据所述第二结冰平均场变量和粗糙度雷诺数，计算壁面边界对应的第一单位湍动能耗散率；

根据所述第二结冰平均场变量，计算第一脉动能量、第一湍动能、以及空间内的第一单位湍动能耗散率；

将所述第一脉动能量、所述第一湍动能、所述空间内的第一单位湍动能耗散率、以及所述壁面边界对应的第一单位湍动能耗散率输入至预设的输运方程，得到第二脉动能量、第二湍动能、以及第二单位湍动能耗散率；

根据所述第二脉动能量、所述第二湍动能、以及所述第二单位湍动能耗散率，计算得到所述第二结冰涡粘性。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设的输运方程包括：脉动能量输运方程、湍动能输运方程、以及单位湍动能耗散率输运方程；所述单位湍动能耗散率输运方程包括非平衡湍流衡量指标修正项；所述非平衡湍流衡量指标修正项用于非平衡湍流衡量指标的修正；所述非平衡湍流衡量指标修正项可以表示为：

f_NE＝min(max(300Re_ΩΓ_SSL,1),3.3)

其中，f_NE为所述非平衡湍流衡量指标修正项，Γ_SSL为切换函数，Re_Ω为衡量远离壁面的大涡量区的表达式。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述目标飞机的结冰冰形，确定目标飞机的冰形网格信息；

根据所述冰形网格信息、以及所述预设的雷诺平均模型，进行空气流场计算，得到所述目标飞机的冰形空气流场结果；所述目标飞机的冰形空气流场结果包括所述目标飞机对应的冰形压力和冰形切应力；

根据所述目标飞机的冰形空气流场结果，计算得到所述目标飞机的结冰特性。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标飞机对应的结冰对流换热系数、结冰切应力和局部水收集系数，计算所述目标飞机的当前的结冰冰形包括：

将所述目标飞机对应的结冰对流换热系数、结冰切应力和局部水收集系数输入至预设的结冰热力学模型，得到所述目标飞机的当前的结冰冰形。