一种任意时刻冰形预测方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于风洞试验技术领域，公开了一种任意时刻冰形预测方法及系统，所述的方法包含以下步骤：（1）对试验冰形图片进行数字化离散处理，得到一组干净翼型曲线坐标和冰形曲线坐标；（2）计算试验冰形的特征参数；（3）确定特征演化规律；（4）根据冰形特征演化规律和冰形曲线计算结冰过程任意时刻冰形。采用本发明专利技术的方法可以预测结冰试验过程中任意时刻冰形，既保留了试验冰形的细节特征，又能快速得到不同时刻的冰形，可以用于评估结冰过程中的气动特性变化，大大提高了试验数据的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种任意时刻冰形预测方法及系统
本专利技术属于风洞试验
，尤其涉及一种任意时刻冰形预测方法及系统。
技术介绍
在穿越过冷云层时，飞机表面会发生结冰现象，结冰会导致飞机性能下降，操纵失效，甚至造成飞行事故。为保障飞行安全，在飞机设计过程中需要获得飞机在结冰环境下的结冰形状，评估其对飞机气动性能的危害，并采用一定的办法减弱或消除这种不利影响。对积冰预测与冰对气动特性影响的研究，一般包括真实结冰气象条件下的飞行试验、结冰数值模拟和结冰风洞试验。真实结冰气象条件下的飞行试验周期长，成本高，仅能获得有限的数据；结冰数值模拟成本低、周期短，可以得到结冰过程的全部信息，但由于计算过程中总是需要对冰形进行光顺等原因，冰形与试验冰形总有一定差异；结冰风洞试验可以随时准确模拟结冰气象环境，得到比较准确的冰形，是飞机设计过程中获得结冰数据的重要来源。目前，冰风洞试验仍然是获得结冰冰形的重要途径。但在试验过程中无法实时在线测量冰形，每次仅能得到一个结冰时间点下的冰形，无法获得结冰过程中不同时间节点的冰形，也无法评估整个结冰过程中飞机气动特性的变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种任意时刻冰形预测方法，其特征在于包含以下步骤：/n(1) 对试验冰形图片进行数字化离散处理，得到一组干净翼型曲线坐标和冰形曲线坐标；/n(2) 计算试验冰形的冰形特征参数；/n(3) 确定特征演化规律：获得1组不同结冰时刻的冰形特征参数，对冰形特征参数随时间的变化规律进行拟合；/n(4) 结冰过程任意时刻冰形预测；/n所述的干净翼型曲线是指未结冰前的翼型曲线，代表结冰后翼型与冰形的分界面；/n所述的任意时刻冰形预测包括：/n（a）结合冰形特征演化规律和所需预测时间点，确定各冰形特征参数在预测时间点的比例变化因子k

【技术特征摘要】
1.一种任意时刻冰形预测方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)对试验冰形图片进行数字化离散处理，得到一组干净翼型曲线坐标和冰形曲线坐标；
(2)计算试验冰形的冰形特征参数；
(3)确定特征演化规律：获得1组不同结冰时刻的冰形特征参数，对冰形特征参数随时间的变化规律进行拟合；
(4)结冰过程任意时刻冰形预测；
所述的干净翼型曲线是指未结冰前的翼型曲线，代表结冰后翼型与冰形的分界面；
所述的任意时刻冰形预测包括：
（a）结合冰形特征演化规律和所需预测时间点，确定各冰形特征参数在预测时间点的比例变化因子ki，i表示不同的特征参数；
（b）将冰形曲线按特征点分段，利用特征点变化规律对冰形曲线上各冰形点的比例变化因子kj分段插值，得到各冰形点比例变化因子；其中j表示冰型曲线上各点；
（c）利用各冰形点比例变化因子对冰形曲线坐标进行调整，得到预测冰形。


2.如权利要求1所述的一种任意时刻冰形预测方法，其特征在于，所述步骤（2）中，观察确定冰形类型，并根据冰形类型计算相应的特征参数。


3.如权利要求2所述的一种任意时刻冰形预测方法，其特征在于，所述的冰形类型包括流线型冰和羊角冰；
所述的流线型冰的冰形特征参数包括结冰最大厚度、结冰上下极限；
所述的羊角冰的冰形特征参数包括上冰角、下冰角、驻点和结冰上下极限。


4.如权利要求1所述的一种任意时刻冰形预测方法，其特征在于，步骤（3）中所述的获得1组不同结冰时刻冰形的冰形特征参数，包括利用结冰软件计算获得，或者试验获得。


5.一种任意时刻冰形预测系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵献礼，易贤，郭向东，周靓，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51