任靖豪, 王 强, 刘 宇, 李维浩, 易 贤,2,*

(1. 中国空气动力研究与发展中心 结冰与防除冰重点实验室, 绵阳 621000;2. 空气动力学国家重点实验室, 绵阳 621000)

0 引 言

现代运输机机翼普遍装配有增升装置，以确保飞机起降阶段有良好的升阻特性[1]。由于结冰条件通常发生在起降阶段，并且展开后的增升装置较展开前流动更加复杂，其结冰特性不同于单段翼，因此增升构型的结冰问题研究十分必要。然而，针对增升构型结冰试验的相似参数转换非常复杂，依靠风洞试验研究结冰问题存在较大的困难。随着结冰数值模拟理论的发展，数值计算已成为研究结冰问题的重要手段。

目前针对增升构型结冰计算问题，国内外开展了部分研究工作。Ozgen[2]、Cao[3]等人分别采用欧拉-拉格朗日和欧拉-欧拉框架实现了二维多段翼的结冰数值模拟。Dominik[4]、Sang[5]和Zhang[6]侧重分析了增升构型带冰后的气动特性，验证了积冰对增升效应造成的不利影响。在多段翼水滴撞击特性计算方面，Iuliano[7]、Yu[8]基于二维多段翼算例，对比了拉格朗日和欧拉法的水滴收集率计算结果。结果表明在黏性流场条件下，两者计算结果基本一致。由于拉格朗日方法算法通用性差，在计算复杂构型问题时普遍采用欧拉法进行分析[9-11]。但是，欧拉法自身存在缺陷，尤其针对复杂流动问题，欧拉法无法描述液滴轨迹交汇的现象，且计算结果受网格质量影响。

本文在拉格朗日框架下，发展了一套满足二维多段翼以及三维复杂构型的水滴收集率计算方法。……