[發(fā)明專利]一種任意時刻冰形預測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010499005.9
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111400826B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 趙獻禮;易賢;郭向東;周靚
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心低速空氣動力研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 李康

1.一種任意時刻冰形預測方法，其特征在于包含以下步驟：

(1)對試驗冰形圖片進行數(shù)字化離散處理，得到一組干凈翼型曲線坐標和冰形曲線坐標；

(2)計算試驗冰形的冰形特征參數(shù)；

所述步驟(2)中，觀察確定冰形類型，并根據(jù)冰形類型計算相應的特征參數(shù)；

所述的冰形類型包括流線型冰和羊角冰；

所述的流線型冰的冰形特征參數(shù)包括結冰最大厚度、結冰上下極限；

所述的羊角冰的冰形特征參數(shù)包括上冰角、下冰角、駐點和結冰上下極限；

(3)確定特征演化規(guī)律：獲得1組不同結冰時刻的冰形特征參數(shù)，對冰形特征參數(shù)隨時間的變化規(guī)律進行擬合；

(4)結冰過程任意時刻冰形預測；

所述的干凈翼型曲線是指未結冰前的翼型曲線，代表結冰后翼型與冰形的分界面；所述的任意時刻冰形預測包括：

(a)結合冰形特征演化規(guī)律和所需預測時間點，確定各冰形特征參數(shù)在預測時間點的比例變化因子k_i，i表示不同的特征參數(shù)；

(b)將冰形曲線按特征點分段，利用特征點變化規(guī)律對冰形曲線上各冰形點的比例變化因子k_j分段插值，得到各冰形點比例變化因子；其中j表示冰型曲線上各點；

(c)利用各冰形點比例變化因子對冰形曲線坐標進行調(diào)整，得到預測冰形。

2.如權利要求1所述的一種任意時刻冰形預測方法，其特征在于，步驟(3)中所述的獲得1組不同結冰時刻冰形的冰形特征參數(shù)，包括利用結冰軟件計算獲得，或者試驗獲得。

3.一種任意時刻冰形預測系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括數(shù)字化離散處理模塊、特征參數(shù)計算模塊、特征演化規(guī)律計算模塊、任意時刻冰形預測模塊，其中，

數(shù)字化離散化模塊用于對試驗冰形圖片進行數(shù)字化離散處理，得到1組干凈翼型曲線坐標和冰形曲線坐標；所述的干凈翼型曲線是指未結冰前的翼型曲線，代表結冰后翼型與冰形的分界面；

特征參數(shù)計算模塊用于計算試驗冰形的冰形特征參數(shù)；

特征演化規(guī)律計算模塊用于計算特征演化規(guī)律，獲得1組不同結冰時刻的冰形特征參數(shù)，對冰形特征參數(shù)隨時間變化規(guī)律進行擬合；

任意時刻冰形預測模塊用于預測任意時刻的冰形，所述的預測任意時刻冰形包括：

(a)結合冰形特征演化規(guī)律和所需預測時間點，確定各冰形特征參數(shù)在預測時間點的比例變化因子k_i，i表示不同的冰形特征參數(shù)；

(b)將冰形曲線按特征點分段，利用特征點變化規(guī)律對冰形曲線上各冰形點的比例變化因子k_j分段插值，得到各冰形點比例變化因子；其中j表示冰型曲線上各點；

(c)利用各冰形點比例變化因子對冰形坐標進行調(diào)整，得到預測冰形；

所述的特征參數(shù)計算模塊根據(jù)冰形類型計算相應的特征參數(shù)；

所述的冰形類型包括流線型冰和羊角冰；

所述的流線型冰的冰形特征參數(shù)包括結冰最大厚度、結冰上下極限；

所述的羊角冰的冰形特征參數(shù)包括上冰角、下冰角、駐點和結冰上下極限。

4.如權利要求3所述的一種任意時刻冰形預測系統(tǒng)，其特征在于，所述的特征演化規(guī)律計算模塊獲得1組不同結冰時刻的冰形特征參數(shù)，包括利用結冰軟件計算獲得，或者試驗獲得。