一种沿程加密的水滴释放方法、收集率获取方法和介质技术

本申请实施例公开了一种沿程加密的水滴释放方法、收集率获取方法和介质，涉及水滴撞击特性研究技术领域。该方法包括：在初始截面释放第一水滴；根据第一水滴的运动轨迹，得到第一水滴在加密截面上的第一水滴初始信息；根据第一水滴初始信息对加密截面上的水滴进行加密，并在加密截面中的各网格处释放加密后的第二水滴。根据上述方法中释放的第二水滴的运动轨迹，得到物面收集到的第二水滴的数量和位置；根据物面收集到的第二水滴的数量和位置，以及加密截面释放的第二水滴的数量和位置，采用粒子统计法得到物面的水滴收集率。通过上述方法，可以解决在获取水滴收集率时，存在的计算量大、计算步骤复杂、对于复杂构型的三维物体适应性较差等问题。体适应性较差等问题。体适应性较差等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种沿程加密的水滴释放方法、收集率获取方法和介质


[0001]本申请涉及水滴撞击特性研究
，更具体地，涉及一种沿程加密的水滴释放方法、收集率获取方法和介质。

技术介绍

[0002]飞机穿越云层时，过冷水滴撞击到机体后，可能发生相变并导致结冰现象。结冰会改变飞机的外形与绕流流场，破坏气动性能，降低操纵性与稳定性，威胁飞行安全，严重时导致空难事故。水滴收集率可以定量表征撞击到物体上的水滴，是研究水滴撞击特性的重要参数。因此，水滴收集率可以用于研究飞机结冰特性，还可以用于飞机防除冰系统设计。
[0003]目前，可以采用数值模拟方法研究水滴收集率，其中，拉格朗日方法是研究水滴收集率的常用方法之一。利用拉格朗日方法，获得远场平面释放的水滴的运动轨迹，从而得到水滴撞击物面的情况。之后采用面积比法或粒子统计法得到水滴收集率。
[0004]粒子统计法根据远场平面释放的水滴的数量和位置，得到远场平面释放的水滴的浓度，根据物面收集的水滴的数量和位置，得到物面收集的水滴的浓度，再根据远场平面释放的水滴的浓度与物面收集的水滴的浓度，得到物面的水滴收集率。
[0005]现有技术在利用拉格朗日方法结合粒子统计法，在远场平面释放水滴并获取水滴收集率时，为保证物面的水滴收集率的获取精度，需要在远场平面处加密水滴，并且，从远场平面释放加密后的水滴，到加密后的水滴撞击到物面的过程中，需要持续获取加密后的水滴的运动轨迹，计算量很大。
[0006]面积比法根据根据远场平面释放的水滴的运动轨迹，得到远场平面释放区域的面积与物面撞击区域的面积，再根据远场平面释放区域的面积与物面撞击区域的面积，得到物面的水滴收集率。
[0007]现有技术在利用拉格朗日方法结合面积比法计算水滴收集率时，存在计算步骤复杂、适应性差等问题。如面积比法需要判断加密水滴撞击物面的撞击极限，在撞击区域内，还需要判断加密水滴分布形状，以及，需要在物面使用插值方法计算加密水滴的分布，计算步骤复杂。此外，面积比法适用于简单三维外形，对于复杂构型的三维物体适应性较差。
[0008]因此，现有技术在获取水滴收集率时，存在计算量大、计算步骤复杂、对于复杂构型的三维物体适应性较差等问题。

技术实现思路

[0009]本申请提出了一种沿程加密的水滴释放方法，在初始截面释放第一水滴，第一水滴的数量较少，因此计算量较小，根据第一水滴的运动轨迹，得到所述第一水滴穿过初始截面与物面之间的加密截面时，在加密截面上的第一水滴初始信息，第一水滴初始信息包括第一水滴在加密截面上的位置和速度；根据第一水滴初始信息对加密截面上的水滴进行加密，第一水滴初始信息用于获得加密后的水滴的运动轨迹，根据加密截面上划分的网格，在加密截面中的各网格处释放加密后的第二水滴。基于在离物面较远的初始截面处空气流场
变化并不剧烈的特点，在初始截面减少第一水滴释放的数量，在离物面较近距离的加密截面处再释放加密后的第二水滴，后续获取水滴收集率时计算量更小。本申请还提出了一种基于沿程加密水滴释放方式的水滴收集率获取方法，根据上述方法中的第二水滴的运动轨迹，得到物面收集到的所述第二水滴的数量和位置；并根据物面收集到的所述第二水滴的数量和位置，以及加密截面释放的第二水滴的数量和位置，采用粒子统计法得到所述物面的水滴收集率。由于加密截面离物面比初始截面离物面更近，因此在加密截面释放加密后的水滴，比在初始截面释放加密后的水滴，需要计算的水滴轨迹更短，计算量更小，且本申请的方法无需像面积比法一样计算加密水滴的撞击极限、加密水滴分布形状，以及无需在物面使用插值方法计算加密水滴的分布。如此，可以有效解决现有技术在获取水滴收集率时，存在的计算量大、计算步骤复杂、对于复杂构型的三维物体适应性较差等问题。
[0010]第一方面，本申请实施例提供了一种沿程加密的水滴释放方法，该方法包括：在初始截面释放第一水滴；根据所述第一水滴的运动轨迹，得到所述第一水滴穿过加密截面时在所述加密截面上的第一水滴初始信息，其中，所述加密截面位于所述初始截面与物面之间,所述第一水滴初始信息包括所述第一水滴在所述加密截面上的位置和速度；根据所述第一水滴初始信息对所述加密截面上的水滴进行加密，并根据所述加密截面上划分的网格，在所述加密截面中的各网格处释放加密后的第二水滴。
[0011]第二方面，本申请实施例提供了一种基于沿程加密水滴释放方式的水滴收集率获取方法，该方法包括：根据上述方法中释放的所述第二水滴的运动轨迹，得到所述物面收集到的所述第二水滴的数量和位置；根据所述物面收集到的所述第二水滴的数量和位置，以及所述加密截面释放的第二水滴的数量和位置，采用粒子统计法得到所述物面的水滴收集率。
[0012]第三方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行上述方法。
[0013]综上所述，本申请至少具有如下技术效果：1.本申请通过在初始截面释放第一水滴，且第一水滴的数量较少，计算量也较小，根据第一水滴的运动轨迹，得到第一水滴初始信息，并根据第一水滴初始信息在加密截面上加密得到第二水滴，在离物面更近的加密截面释放第二水滴，为获取物面的水滴收集率建立较为简单的前提条件。
[0014]2.本申请通过根据加密截面上的各网格中穿过的第一水滴的数量，得到对加密截面中的水滴进行加密时加密截面上的各网格中的第二水滴的数量，确保获取的水滴收集率的精度。
[0015]3.本申请利用加密截面上的释放的第二水滴的运动轨迹获取物面的水滴收集率，由于加密截面离物面比初始截面离物面更近，因此在加密截面释放加密后的水滴，比在初始截面释放加密后的水滴，需要计算的水滴轨迹更短，计算量更小。
[0016]4.使用本申请提供的沿程加密的水滴释放方法，以及基于沿程加密水滴释放方式的水滴收集率获取方法获取水滴收集率，无需判断加密水滴撞击物面的撞击极限和撞击区域内的加密水滴分布形状，也无需在物面使用插值方法计算加密水滴的分布，计算步骤更简单。同时，使用本申请提供的沿程加密的水滴释放方法，以及基于沿程加密水滴释放方式的水滴收集率获取方法获取水滴收集率，可以适用于复杂构型的三维物体的水滴收集率计
算，适应性更好。
[0017]因此，本申请提供的方案可以有效解决现有技术在获取水滴收集率时，存在的计算量大、计算步骤复杂、对于复杂构型的三维物体适应性较差等问题。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1示出了本申请实施例1提供的远场平面释放水滴的示意图；图2示出了本申请实施例1提供的一种沿程加密的水滴释放方法的流程示意图；图3示出了本申请实施例1提供的初始截面的示意图；图4示出了本申请实施例1提供的第一水滴运动轨迹的示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沿程加密的水滴释放方法，其特征在于，所述方法包括：S110.在初始截面释放第一水滴；S120.根据所述第一水滴的运动轨迹，得到所述第一水滴穿过加密截面时在所述加密截面上的第一水滴初始信息，其中，所述加密截面位于所述初始截面与物面之间,所述第一水滴初始信息包括所述第一水滴在所述加密截面上的位置和速度；S130.根据所述第一水滴初始信息对所述加密截面上的水滴进行加密，并根据所述加密截面上划分的网格，在所述加密截面中的各网格处释放加密后的第二水滴。2.根据权利要求1所述的沿程加密的水滴释放方法，其特征在于，所述第一水滴初始信息还包括所述加密截面上的各网格中穿过的所述第一水滴的数量，所述步骤S120包括：根据所述第一水滴在所述加密截面上的位置，得到所述加密截面上的各网格中穿过的所述第一水滴的数量；所述步骤S130包括：根据所述加密截面上的各网格中穿过的所述第一水滴的数量，得到对所述加密截面中的水滴进行加密时所述加密截面上的各网格中的第二水滴的数量。3.根据权利要求2所述的沿程加密的水滴释放方法，其特征在于，所述步骤S130包括：将所述加密截面上的各网格中穿过的所述第一水滴的数量乘加密系数，作为对所述加密截面中的水滴进行加密时...

【专利技术属性】
技术研发人员：易贤，周志宏，曾涛，陈宇，田晓宝，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：