本文研究了結(jié)冰數(shù)值模擬基本過(guò)程,開展了結(jié)冰數(shù)值模擬方法的驗(yàn)證,然后利用結(jié)冰數(shù)值模擬結(jié)果作為樣本數(shù)據(jù)庫(kù),建立了冰形快速預(yù)測(cè)降階模型,完成了二維結(jié)冰冰形快速預(yù)測(cè)。并成功將此方法應(yīng)用于三維模型冰形預(yù)測(cè),通過(guò)算例驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)降階模型對(duì)于結(jié)冰冰形預(yù)測(cè)與數(shù)值模擬結(jié)果吻合較好,表明降階模型可以快速、精確的應(yīng)用于結(jié)冰冰形預(yù)測(cè)。

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【部分圖文】：

圖1降階模型建立流程

建立降階模型通�？梢苑譃槿齻�(gè)部分，第一部分是試驗(yàn)設(shè)計(jì)，主要包括試驗(yàn)空間的設(shè)計(jì)以及樣本集數(shù)據(jù)的獲取(快照獲取);第二部分是數(shù)據(jù)壓縮，主要通過(guò)本征正交分解(POD)對(duì)快照數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(模式提取);最后是數(shù)據(jù)插值，利用Kriging模型[3]對(duì)系數(shù)進(jìn)行插值，完成降階模型的建立(數(shù)....

圖2NACA0015結(jié)冰冰形

選擇NACA0015翼型進(jìn)行結(jié)冰模擬，結(jié)冰時(shí)間為120s。利用結(jié)冰軟件計(jì)算了該狀態(tài)的結(jié)冰冰形，得到結(jié)果如圖2所示。3降階模型應(yīng)用

圖3多參數(shù)POD與CFD冰形對(duì)比

為了提高預(yù)測(cè)精度，選擇對(duì)冰形特征進(jìn)行提取，利用各個(gè)冰形輪廓點(diǎn)的相對(duì)高度即冰形厚度來(lái)作為樣本數(shù)據(jù)應(yīng)用于冰形預(yù)測(cè)模型的建立。圖3為冰形預(yù)測(cè)模型的POD結(jié)果與CFD結(jié)果的比較，可以看出POD的預(yù)測(cè)結(jié)果與CFD結(jié)果吻合較好。3.2三維冰形預(yù)測(cè)

圖4DLR-F4模型表面網(wǎng)格

DLR-F4模型是2001年第一屆AIAA第一屆阻力計(jì)算會(huì)議上給出的模型，模型為典型的運(yùn)輸類飛機(jī)布局，機(jī)翼為超臨界翼型。DLR-F4模型是一種較為簡(jiǎn)單的三維模型，結(jié)冰數(shù)值模擬相對(duì)資源消耗較少，這里選擇其為研究對(duì)象，DLR-F4模型網(wǎng)格見(jiàn)圖4所示，這里選取的計(jì)算條件如表3所示。

本文編號(hào)：3925344