直升机旋翼飞行结冰的数值模拟方法

摘要

本发明是一种用于模拟直升机旋翼的飞行结冰的数值方法。主要特征是包括在旋翼尾迹中、旋转坐标系下在用于模拟空气-超冷水滴两相流的旋涡运动的单流体模型中的动量方程和能量方程中加入涡量补偿力的算法、在超冷水滴的滑移速度方程中加入离心力和科里奥利力的算法；考虑离心力和科里奥利力的水膜运动和结冰模型；利用上述算法和模型进行直升机旋翼飞行结冰数值模拟计算的流程。其中模拟空气-超冷水滴的运动的单流体两相流流动的模型是一组描述旋翼尾迹流场中空气和超冷水滴二元混合物运动的偏微分方程组，加上一个两相流滑移速度模型。旋翼表面上的水膜运动和结冰过程的模型中考虑了因旋翼的旋转运动使水膜和冰层内产生的质量和能量的变化，以获得旋翼表面的结冰形状。