飞机结冰多参数影响研究

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1、中图分类号：V211.4论文编号：102870115-S234学科分类号：082504硕士学位论文飞机结冰多参数影响研究研究生姓名陈晓圆学科、专业人机与环境工程研究方向飞行器环境控制指导教师朱春玲教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一五年十一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringStudyofMultiParameterInfluenceofA

2、ircraftIcingAThesisinMan-Machine&EnvironmentEngineeringbyXiaoyuanChenAdvisedbyProf.ChunlingZhuSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringNov,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人

3、已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）南京航空航天大学硕士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

4、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NASALewis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

5、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。关键词：飞机结冰，数值模拟，NACA翼型，气动性能，计算流体力学I飞机结冰多参数影响研究ABSTRACTAircrafticingaffecttheflightsafetyseriously，byusingthenumericalsimulationmethod,

6、theresourceconsumptionofthetestcanbereduced.Predictingaircrafticingaccretionprocess、studyingicingcriticalparameters、accessingtheaerodynamiccharacteristicsinfluenceoftheiceshapesareimportantfordesigninganti-icingprotectiondeviceandensuringflightsafety

7、.Themainworkinthispaperinclude:analyzeandconcludetherelevantresearchliteratureathomeandabroad,studyNASALewisaircrafticingnumericalsimulationdevelopmentproject,understandthedevelopmenttrendoficingfield;studythe2-Dairfoilicingnumericalcalculationmethod

8、(gridgeneration,flowfieldcalculation,droplettrajectorycalculation,iceformationandetc.),comparethenumericalcalculationresultswiththereferenceexperimentalresultsinordertoverifythemethodusedinthispaper;studyNACAairfoilseries,calculatetheiceshapeaffected