ICEPro软件针对风力机翼型建立结冰数值方法。结冰生成计算基于流场和水滴特性计算结果,求解物面质量守恒和能量守恒方程,获得部件表面的结冰速率、冻结系数和结冰冰形;翼型结冰冰形计算集成了网格生成、空气流场计算、水滴运动轨迹和撞击特性计算、结冰冰形预测、结冰后几何重构和网格更新、结冰后翼型气动力分析等算法,可实现机翼贴体网格随冰形变化和时间步长局部自动重构,在保证运算速度的同时,显著提高了计算精度。其有以下特点:
l 算法获得国内为数不多的结冰风洞实验数据支撑;
l C919等国内多个航空项目工程经验积累;
l 风力机行业仅有的结冰预测技术;
l 网格生成算法:求解二维/三维泊松方程,构造源项控制网格疏密及正交性,保证质量;
l 流场计算算法:求解雷诺时均N-S方程,使用湍流模型封闭方程组,加入人工耗散项,保证计算结果迅速收敛;
l 水滴撞击特性计算算法:基于流场计算结果,采用拉格朗日法建立水滴运动方程,求解控制方程获得水滴运动轨迹和撞击特性;
l 结冰冰形计算算法:基于流场和水滴特性计算结果,求解物面质量守恒和能量守恒方程,获得部件表面的结冰速率、冻结系数和结冰冰形。