水滴在翼型绕流流场中的运动变形过程的数值模拟研究

【作者】 李文； 赵宁；

【机构】 南京航空航天大学航空学院；

【摘要】 <正>介绍/亮点Introduction/Highlight飞机结冰会对于飞行安全产生严重威胁。飞机结冰的卞要原因在于云层中过冷水滴与飞机表明接触后发生冻结,并且在表面发生冰的累积。由于水滴表面张力的作用,水滴在空气中运动时将发生变形,其运动轨迹也将发生相应改变。因此为了准确预测过冷水滴与飞机表面的接触区域,不能简单将水滴视作不变形的刚性球体。本文对于水滴在翼型周围的绕流流场中的运动以及变形过程进行了数值模拟。模拟基于交错笛卡尔网格以及有限差分法,采用Level-Set方法对水-气自由界面进行捕捉。通过采用一种求解守恒型不可压N-S方程的离散格式,可稳定求解高速运动下水-气大密度比的两相流问题。数值模拟中水滴初始直径设定为D₀=2mm,翼型为NACA0012。选取不同空气来流速度10～25 m/s,以及0°与5°翼型攻角（AoA）的条件下,研究不同初始翼型绕流流场对于水滴运动变形的作用规律。更多还原