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1、機翼積冰論文:飛機機翼積冰的數(shù)值模擬及其在民航中的應用【中文摘要】飛機機翼積冰是一種嚴重影響航空安全的現(xiàn)象,它減小飛機升力、增大阻力、減小失速迎角,同時改變飛機的操縱和穩(wěn)定性能。輕則影響飛行的安全性和經(jīng)濟性,重則導致機毀人亡的事故。機翼積冰研究的意義重大。本文數(shù)值模擬過冷大水滴飛行條件下的機翼積冰對翼型氣動性能的影響,并結(jié)合前述數(shù)值模擬的結(jié)果給出了新的積冰強度界定方法。文章從安全性、經(jīng)濟性和航空業(yè)發(fā)展的需求等角度闡明機翼積冰研究的重要意義,通過收集研讀大量論文和研究報告,歸納了國內(nèi)外研究機翼積冰的三種方法(即飛行試驗、冰風洞實驗和數(shù)值模擬)及其前沿動態(tài),對當前機翼積冰數(shù)值模擬研究的最新成果作
2、了總結(jié)。分析前人研究發(fā)現(xiàn)過冷大水滴條件下的積冰對飛行影響尤為嚴重,因此本文提出過冷大水滴條件下機翼積冰的數(shù)值模擬問題,包括干凈翼型和積冰翼型兩種情況,之后建立物理模型,給出FLUENT求解該問題的方法。最后,全面分析了當前民航應對飛機積冰措施的不利之處。尤其針對飛機積冰強度的界定存在不足這一問題,以數(shù)值模擬為基礎,提出了一種依據(jù)積冰對翼型氣動性能影響嚴重程度來劃分積冰強度的方法。作為例子,據(jù)角狀光冰對NACA23012翼型最大升力系數(shù)的降低程度將其分為極強、強和弱三個等級。研究結(jié)果表明,FLUENT可以很好的模擬過冷大水滴條件下形成的積冰對機翼產(chǎn)生的氣動性能的影響,它與風洞實驗得到的結(jié)果較為
3、吻合;過冷大水滴條件下形成的積冰導致飛機氣動性能的衰減非常嚴重;當前飛機積冰強度報告存在不足之處,可以從積冰對飛機氣動性能影響嚴重程度的角度加以改進。【英文摘要】Iceaccretiononaircraftwingsisahazardphenomenonwhichleadstoreducedlift,increaseddrag,decreasedstallangleofattackanddegradationinoperationandstability.Someiceaccretionhasabadinfluenceonflightsafetyandeconomy,andsomewilll
4、eadtoaircrashandcasualties.Researchonwingsicingissignificantlymeaningful.Inthispaper,influenceoficeaccretiononaerodynamicsofaircraftwingsinsuper-cooledlargedroplet(SLD)conditionswasnumericallysimulated,andanewmethodofdefiningicingintensitywasproposedbasedonresultsgotfromsimulationprocess.Bycollecti
5、ngandreorganizingpapersandresearchreports,itispointedoutthatstudyoniceaccretiononwingsissignificantlymeaningfulbecauseofitsinfluenceonflightsafetyandeconomy,andthedevelopmentneedofaeronauticalindustryinChina.Newlyadvancementofthreemethodsstudyingiceaccretiononwings(i.e.flighttests,icingwindtunnelte
6、stsandnumericalsimulation)andresearchresultsgotfromnumericalsimulationmethodinrecentyearsathomeandabroadweresummarized.Byreviewingpastresearch,itisfoundthaticeaccretionformedunderSLDconditionwasratherhazardous.AndthenphysicalmodelwasestablishedandproblemwassolvedusingsoftwareFLUENT,includingtwocase
7、s,thatisicedwingandnoicedwing.Atlast,thispapercomprehensivelyanalyzedunfavorablecountermeasurestakenincivilaviationoperation.Asthereexistshortcomingsincurrenticingintensitydefinition,anewdefiningmethodbased