[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

说明书

本申请涉及一种飞机结冰冰形预测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。方法包括：获取目标飞机的机翼网格信息；根据机翼网格信息、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，得到目标飞机的结冰空气流场结果和目标飞机的水滴场结果；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；根据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，计算目标飞机的当前的结冰冰形，并更新机翼网格信息中的第二机翼网格信息；当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目标飞机的结冰冰形。采用本方法能够准确预测飞机结冰冰形。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种飞机结冰冰形预测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

在飞机飞行中，飞机的某些部分有时会出现由于水滴冻结或水汽凝华聚积形成的冰层的现象，即飞机结冰。而飞机结冰对飞机的气动和操稳特性等有着重要的影响。一定程度的飞机结冰不仅会造成机翼提供的升力不足，使得飞机掉落，还会造成平尾提供的配平力矩不足，使得飞机将无法操控，造成不可挽回的灾难。

为了保证飞行安全，在飞机设计过程中，工程师需要根据飞机带冰后气动特性的损失程度来进行防除冰装置的布置和设计。而进行飞机带冰后气动特性评估的前提是能够实现对飞机结冰冰形的预测。因此，提供一种能够准确预测飞机结冰冰形的飞机结冰冰形预测方法是非常有必要的。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确预测飞机结冰冰形的飞机结冰冰形预测方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种飞机结冰冰形预测方法。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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，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；