电加热防冰系统的热载荷分布设计方法

    公开(公告)号:CN115817822A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202310088148.4

    申请日:2023-02-09

    Abstract: 公开一种电加热防冰系统的热载荷分布设计方法,包括:基于预设的模拟条件,对加热覆盖区域外部的空气和水滴流场进行模拟,得到加热覆盖区域的每个网格单元的对流换热系数和水滴撞击质量;基于预设的目标防冰温度、对流换热系数和水滴撞击质量,计算得到电加热防冰系统在每个网格单元的热载荷;基于每个网格单元的热载荷,确定多个加热区域中的每个加热区域的面平均防冰热流;基于每个加热区域的面平均防冰热流,针对每个网格单元,迭代地计算壁面温度,直至壁面温度相对于目标防冰温度收敛;在每个网格单元的壁面温度相对于目标防冰温度收敛的情况下,得到每个加热区域的最终确定的面平均防冰热流,从而对电加热防冰系统的热载荷分布进行设计。

    一种考虑冰层和固体壁面中导热的积冰模拟方法

    公开(公告)号:CN114896906A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210532517.X

    申请日:2022-05-12

    Abstract: 本发明适用于防除冰技术领域,提供了一种考虑冰层和固体壁面中导热的积冰模拟方法,本发明考虑了冰层和固体壁面中的导热,将液滴撞击以及表面薄水膜的流动和相变简化为固体壁面的四个能源项:设计了简化的耦合传热模型,包括空气与冰层之间的对流换热、冰层内部的导热、固体壁面内部的导热,并将四个能源项添加到空气与冰层的交界面上进行耦合传热模拟计算,来模拟固体壁面的积冰。本申请的方法相对于现有技术而言,由于考虑了冰层和固体壁面中的导热,所以计算结果更加准确,并且计算过程中也进行了合理的模型简化,所以计算过程也相对简单。

    一种防冰系统笛形管结构参数优化方法

    公开(公告)号:CN114297807B

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202210221884.8

    申请日:2022-03-09

    Abstract: 本发明属于防除冰技术领域,具体涉及一种防冰系统笛形管结构参数优化方法。以热气质量流量最小为目标,防冰系统表面不结冰为限制条件,结合以若干个结构参数、结冰最大厚度、最低温度为神经网络的输入层,以热气质量流量为神经网络的输出层进行神经网络训练得到代理模型型,采用模拟退火算法对笛形管热气质量流量和结构参数进行优化设计。本发明通过拉丁超立方方法采样减少了用于建立代理模型所需要的数值模拟样本点,通过建立代理模型实现了快速得到热气质量流量,通过采用模拟退火算法实现了热气质量流量和结构参数全局寻优,整个优化设计方法具有快速、高效的优点。

    电加热防冰系统的热载荷分布设计方法

    公开(公告)号:CN115817822B

    公开(公告)日:2023-04-18

    申请号:CN202310088148.4

    申请日:2023-02-09

    Abstract: 公开一种电加热防冰系统的热载荷分布设计方法,包括:基于预设的模拟条件,对加热覆盖区域外部的空气和水滴流场进行模拟,得到加热覆盖区域的每个网格单元的对流换热系数和水滴撞击质量;基于预设的目标防冰温度、对流换热系数和水滴撞击质量,计算得到电加热防冰系统在每个网格单元的热载荷;基于每个网格单元的热载荷,确定多个加热区域中的每个加热区域的面平均防冰热流;基于每个加热区域的面平均防冰热流,针对每个网格单元,迭代地计算壁面温度,直至壁面温度相对于目标防冰温度收敛;在每个网格单元的壁面温度相对于目标防冰温度收敛的情况下,得到每个加热区域的最终确定的面平均防冰热流,从而对电加热防冰系统的热载荷分布进行设计。

    一种电加热防冰干表面防冰热流密度设计方法及介质

    公开(公告)号:CN118607416A

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202411060528.8

    申请日:2024-08-05

    Abstract: 本发明涉及一种电加热防冰干表面防冰热流密度设计方法及介质,设计方法包括:对飞行器表面进行网格划分;基于防冰设计条件进行飞行器外部空气的过冷水滴流场模拟,得到飞行器固体壁面上每一个网格单元内的对流换热系数和水滴击穿质量;在假设飞行器机翼表面每一个网格单元内的撞击水滴在防冰热流密度的作用下,在当地立刻完全蒸发的情况下,计算得到每一个网格单元内所需要的平均防冰热流密度和最大防冰热流密度;基于平均防冰热流密度和最大防冰热流密度,计算没有水膜流出防护区域且整个加热区域采用相同加热热流密度时的防冰热流密度。电加热防冰系统设计与需求更加接近,可得到准确的壁面对流换热以及蒸发的值,以降低干表面防冰热流密度。

    一种基础结冰试验数据库建立方法和系统

    公开(公告)号:CN115096542B

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202211036865.4

    申请日:2022-08-29

    Abstract: 本申请实施例公开了一种基础结冰试验数据库建立方法和系统,涉及风洞试验领域。该方法包括:在结冰风洞中设置有低堵塞度的主试验件时,设置基础试验装置;在每次根据主试验件开展相应的主试验的同时,开展基础试验装置对应的基础结冰试验,并获取每次基础结冰试验的结冰特性数据;将每次基础结冰试验的结冰特性数据输入所述基础结冰试验数据库,从而建立所述基础结冰试验数据库。通过上述方法,可以有效解决现有技术进行基础结冰试验的方式中,存在的无法对基础结冰试验的数据进行有效利用的问题。

    一种基础结冰试验数据库建立方法和系统

    公开(公告)号:CN115096542A

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202211036865.4

    申请日:2022-08-29

    Abstract: 本申请实施例公开了一种基础结冰试验数据库建立方法和系统,涉及风洞试验领域。该方法包括:在结冰风洞中设置有低堵塞度的主试验件时,设置基础试验装置;在每次根据主试验件开展相应的主试验的同时,开展基础试验装置对应的基础结冰试验,并获取每次基础结冰试验的结冰特性数据;将每次基础结冰试验的结冰特性数据输入所述基础结冰试验数据库,从而建立所述基础结冰试验数据库。通过上述方法,可以有效解决现有技术进行基础结冰试验的方式中,存在的无法对基础结冰试验的数据进行有效利用的问题。

    基于流场-侵蚀双重多步法的冰晶结冰模拟方法及介质

    公开(公告)号:CN118278321B

    公开(公告)日:2024-07-23

    申请号:CN202410678489.1

    申请日:2024-05-29

    Abstract: 本发明涉及一种基于流场‑侵蚀双重多步法的冰晶结冰模拟方法及介质。将结冰模拟分为多个流场时间步,对于任意一个流场时间步,对流场计算区域进行网格划分,并计算被划分为的每一个网格中撞击物面上的积冰量,对于任意一个网格,将当前流场时间步划分为多个侵蚀时间步,对于任意一个侵蚀时间步,计算冰面的物面曲率,基于冰晶撞击特性和冰面的物面曲率,计算该任意一个侵蚀时间步的冰晶侵蚀质量流量;基于冰晶侵蚀质量流量、当前流场时间步的预估结冰流量,计算该任意一个侵蚀时间步结束时刻的积冰量,以得到当前流场时间步结束时刻的积冰量,得到的侵蚀量更贴近物理实际,更准确地预测了非定常的冰晶结冰,且降低了流场时间步的计算量。

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