孙志国
所属机构: 南京航空航天大学 所在地区: 江苏省 南京市 研究方向: 航空宇航科学技术 发文基金: 国家自然科学基金
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朱春玲 作品数:274 被引量:444 H指数:11 供职机构:南京航空航天大学 研究主题:结冰 飞机结冰 数值模拟 除冰 冰层 朱程香 作品数:101 被引量:134 H指数:6 供职机构:南京航空航天大学 研究主题:结冰 飞机结冰 机翼 除冰 冰层 付斌 作品数:17 被引量:88 H指数:5 供职机构:南京航空航天大学 研究主题:结冰 机翼 飞机结冰 风力机 数值模拟 檀妹静 作品数:6 被引量:5 H指数:1 供职机构:南京航空航天大学 研究主题:飞机结冰 数值模拟 飞行器 水膜 超声速 王珑 作品数:69 被引量:177 H指数:8 供职机构:南京航空航天大学 研究主题:风力机 风力机叶片 叶片 叶尖 优化设计
多时间步长结冰数值模拟方法研究 被引量:4 2011年 时间步长是影响飞机结冰数值模拟精度的重要参数之一。本文通过求解雷诺时均N-S方程,湍流模型采用κ-ε两方程模型,获得空气流场,求解水滴运动轨迹方程获得水滴撞击特性,基于Messinger热力学模型求解能量和质量守恒方程计算冰形,并采用扇形分区法,更新机翼前缘结冰区网格,保持网格拓扑结构不变,实现多时间步长结冰数值计算。比较了采用单时间步长法和多时间步长法对翼型表面结冰增长数值模拟的计算结果,并与冰风洞试验数据及LEWICE预测数据进行对比。在此基础上,计算分析了不同时间步长对部件表面的结冰冰形的影响。结果表明,只有采用多时间步长法进行飞机结冰数值模拟才是有效的,并且存在一个合适的时间步长,既满足计算精度要求,又能提高计算效率。 朱程香 付斌 孙志国 朱春玲关键词:数值模拟 飞机结冰 时间步长 机翼表面结冰热力学模型 被引量:1 2010年 基于Messinger控制体的思想建立了翼型表面的冰生长热力学模型,论述了模型的求解方法;采用边界层积分法计算LHTC(Local Heat Transfer Coefficient),并嵌入了粗糙度对表面换热的影响;计算得到的LHTC与文献中的结果做了比较验证。本文编制了冰形计算程序模块,集成到自主开发的预测软件中,模拟了不同结冰气象条件下,NACA0012翼型在4°攻角时表面槽状冰、混合冰、楔形冰的形成。数值模拟的结果与文献中提供的实验结果吻合良好,表明本文所用模型及方法可行且有效. 付斌 孙志国 朱程香 朱春玲关键词:表面粗糙度 对流换热系数 基于表面几何的结冰表面粗糙度衡量方法 本发明公开了一种基于表面几何的结冰表面粗糙度衡量方法,属于冰层表面粗糙度评估领域。该方法以沙粒粗糙度模型的计算结果为基准值,再通过提出的以实际几何特征修正粗糙度的计算模型,即几何粗糙度修正模型,计算冰层表面各节点上的当地... 朱春玲 王正之 孙志国文献传递 四自由度飞机结冰脱落模拟研究 被引量:3 2012年 飞机表面的冰粒脱落可能会对安装在尾部的发动机和其他飞机部件造成破坏,直接影响到飞机的安全飞行。在对实际结冰脱落过程进行合理简化的基础上,建立了四自由度结冰脱落轨迹模型,应用3阶Runge-Kutta方法求解冰粒运动方程,并嵌入了气动阻尼对冰粒轨迹的影响;同时将计算得到的冰粒轨迹及转角与文献中的计算和试验结果进行了对比验证;最后模拟并分析了不同形状、尺寸、初始俯仰角及气动阻尼对于冰粒运动轨迹的影响,为飞机表面结冰脱落的进一步研究工作提供了参考。 檀妹静 孙志国 朱春玲关键词:飞机结冰 数值模拟 二维翼型结冰数值计算 被引量:5 2010年 翼型结冰计算是随着结冰时间步长变化的准定常过程,因此在每个时间步长后都要更新各个模块的计算工作,如此反复直到达总结冰计算时间.在各模块计算中,分别采用了泊松方程法生成网格、求解雷诺时均方程计算流场、拉格朗日追踪法求解水滴轨迹、基于Messinger模型计算冰形、采用变距滤点法重构边界.引入动态链接库技术将各模块集成为结冰计算平台,并将三种冰形(楔形冰、槽状冰及混合冰)计算结果与国外软件及试验数据进行了对比. 孙志国 朱程香 付斌 朱春玲关键词:飞机结冰 动态链接库 软件开发 水滴多尺寸分布对水滴撞击特性和结冰增长的影响 被引量:15 2010年 水滴直径是影响水滴撞击特性的重要参数,而撞击特性在很大程度上影响结冰冰形,因此,在结冰数值模拟中,如何合理选取水滴分布模型,对于保证计算精度有重要意义。本文基于求解雷诺时均N-S方程获得的流场结果,采用拉格朗日法计算水滴撞击特性,并采用Messinger模型进行结冰增长模拟,研究了水滴直径、水滴多尺寸分布对水滴撞击特性和结冰冰形的影响。结果表明,水滴的多尺寸分布对于结冰数值模拟结果具有重要影响,采用Langmuir D分布能够满足数值模拟精度要求。 朱程香 孙志国 付斌 朱春玲关键词:数值模拟 飞机结冰 水滴撞击特性 探头式结冰探测器安装位置分析 被引量:9 2011年 通过求解雷诺时均Navier-Stokes(N-S)方程获得空气流场,采用欧拉法求解水滴运动场获得水滴运动轨迹.通过计算来流液态水含量等值线距离部件表面的垂直距离,获得部件不同位置上的广义水滴遮蔽高度.研究了不同飞行条件和气象条件下的广义水滴遮蔽高度大小.根据探头式结冰探测器安装位置要求确定探头式结冰探测器的合理安装区域.通过分析不同的状态参数对广义水滴遮蔽高度的影响,为结冰探测器安装位置计算状态参数的选取提供了数据支持. 朱程香 孙志国 付斌 朱春玲飞机结冰数值仿真软件开发 被引量:2 2012年 飞机结冰识别精度问题,针对结冰软件在模块集成和面向用户方面的特点,为了改善结冰性能的仿真计算,提高计算效率,研究了适用于结冰软件的开发方法,引入动态链接库思想和混合语言编程技术,将整个结冰计算过程实现模块化编程,并将各个模块转化为单独的动态链接库文件。根据MFC框架编写了控制模块计算的仿真平台,在平台中实现了数据存储、模块通信、结果显示等功能,同时引入了两种执行方式以适应多步长冰层增长的仿真。选取了NACA 0012翼型为计算模型,测试了所开发软件的计算能力,发现软件能够稳定地反复自动执行各个模块。研究发现,改进方法不仅提高了计算效率,而且各个模块程序也便于独立更新,同时很好地验证了结冰预测冰层增长的有效性和识别精度。 孙志国 朱程香 朱春玲关键词:飞机结冰 动态链接库 系统仿真 复杂冰形模拟与网格重构研究 在编制结冰软件的基础上,重点研究了结构网格模块中,每个结冰时间步长下复杂冰层表面网格生成与重构问题。首先基于求解含有Hilgenstock源项的椭圆形偏微分方程,生成了未结冰模型表面的贴体网格系统。针对结冰后边界的复杂性... 孙志国 朱程香 朱春玲关键词:飞机结冰 机翼 网格生成 文献传递 三维机翼结冰后翼稍网格重构方法 本发明公布了一种三维机翼结冰后翼稍网格重构方法,首先构造一个虚拟曲面,所述虚拟曲面由翼稍端面外形沿着展向方向向外拉伸而成,虚拟曲面内接翼稍端面,外接远场平面;机翼表面和虚拟曲面为网格辅助曲面,网格辅助曲面将整个三维机翼的... 孙志国 朱程香 付斌 朱春玲