机翼防冰模拟研究：冰脊影响与气动特性分析

"机翼防冰过程中冰脊问题的数值分析 (2013年)"，这篇论文主要探讨了飞机在防冰过程中冰脊形成的特点及其对机翼气动特性的影响。作者团队包括王超、常士楠、杨波和黎明中，来自北京航空航天大学航空科学与工程学院。 文章基于经典的Messinger结冰模型，开发了一种多步结冰程序，用于模拟不同条件下过冷水滴撞击造成的热质耦合结冰过程。通过对计算结果与文献试验结果的比较，验证了该热质耦合算法的准确性。在这一基础上，研究了不同环境温度、飞行速度以及不同加热功率等条件下的冰脊生长特性和机翼气动性能的变化。 研究发现，在非霜冰条件下，冰脊主要在热防护层的边缘，即热防护极限之外形成和发展。而在霜冰条件下，冰脊主要出现在机翼下表面，但即使在热防护区域内，也存在明显的结冰现象。这种情况下的结冰对机翼的气动特性造成了较大破坏，可能影响飞机的飞行稳定性和操控性能。 关键词涵盖了防冰技术、冰脊、热质耦合、结冰模型以及气动特性，这表明文章深入研究了飞机在结冰环境中如何通过防冰系统防止冰脊的形成，以及冰脊对飞行安全的关键影响。文章按照中图分类号被归类为V211.3，属于航空科学技术领域，并被赋予了文献标识码A，表明它是一篇学术研究论文。 这篇论文提供了关于飞机防冰系统设计和优化的重要参考，对于理解冰脊如何影响飞行器的性能以及如何改进防冰策略具有重要意义。通过数值模拟和实验数据的对比，作者们为航空工业提供了一种更深入理解和预测飞机在结冰条件下面临挑战的方法。