[發(fā)明專利]一種用于飛機結(jié)冰環(huán)境模擬的仿真方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110415731.2
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN112989725A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫天琪
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇普旭科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 南京中盟科創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32279
• 代理人: 孫麗君

1.一種用于飛機結(jié)冰環(huán)境模擬的仿真方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1、進入結(jié)冰計算流程；

S2、采用預(yù)設(shè)方法計算空氣流場，得到空氣流場參數(shù)；

S3、采用拉格朗日法建立水滴運動軌跡方程，得到冷液態(tài)水的收集系數(shù)；

S4、采用Mesnger結(jié)冰熱力學模型，計算結(jié)冰質(zhì)量，得到冰的厚度；

S5、退出結(jié)冰計算流程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于飛機結(jié)冰環(huán)境模擬的仿真方法，其特征在于，所述進入結(jié)冰計算流程還包括以下步驟：

S11、判斷飛機是否穿越云；

S12、確定所穿越的云的類型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于飛機結(jié)冰環(huán)境模擬的仿真方法，其特征在于，所述云的類型包括低云、中云及高云；

其中，低云包括積雨云、積云、層積云、層云及雨層云；

中云包括高層云及高積云；

高云包括卷云、卷積云及卷層云。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于飛機結(jié)冰環(huán)境模擬的仿真方法，其特征在于，所述空氣流場參數(shù)包括但不限于網(wǎng)格結(jié)點坐標、壓力值及密度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于飛機結(jié)冰環(huán)境模擬的仿真方法，其特征在于，所述采用預(yù)設(shè)方法計算空氣流場，得到空氣流場參數(shù)還包括以下步驟：

S21、根據(jù)所穿越的云的類型得到云滴平均有效直徑；

S22、采用一維線性插值計算飛機所在飛行高度的溫度；

S23、判斷溫度是否為結(jié)冰溫度范圍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于飛機結(jié)冰環(huán)境模擬的仿真方法，其特征在于，所述采用拉格朗日法建立水滴運動軌跡方程，得到冷液態(tài)水的收集系數(shù)還包括以下步驟：

采用過冷液態(tài)水估算公式計算飛機所在飛行高度的過冷液態(tài)水含量。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于飛機結(jié)冰環(huán)境模擬的仿真方法，其特征在于，所述過冷液態(tài)水估算公式如下：

積狀云：；

層狀云：；

；

其中，為飛行高度，其氣壓高度為hPa；

Q_c為云底或抬升凝結(jié)高度上的飽和比濕，其單位為g/Kg；

Q_h為飛行高度層周圍的飽和比濕，其單位為g/Kg；

T_h1為飛行高度層的溫度，其單位為K；

E單位為hPa；

f為飛行高度層的大氣相對濕度百分比；

T_h2為飛行高度層的溫度，其單位為℃；

T_c為云底溫度，。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于飛機結(jié)冰環(huán)境模擬的仿真方法，其特征在于，所述采用Mesnger結(jié)冰熱力學模型，計算結(jié)冰質(zhì)量，得到冰的厚度還包括以下步驟：

S41、綜合大氣的環(huán)境溫度、云中過冷水含量和云滴有效直徑判斷飛機是否結(jié)冰；

S42、計算結(jié)冰的速度及強度，得到冰的厚度。