[发明专利]容冰翼型设计过程中冰形的生成方法、装置、设备及介质

说明书

本申请公开了一种容冰翼型设计过程中冰形的生成方法、装置、设备及介质，涉及航空航天数值优化技术领域，包括：对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数及其对应的翼型样本数据集；翼型样本参数为非容冰翼型的参数；确定与翼型样本数据集对应的冰形数据集，并对冰形数据集进行降维得到第一冰形系数，确定出翼型样本参数与第一冰形系数的映射关系；确定出容冰翼型样本参数，并根据映射关系预测得到与容冰翼型样本参数对应的冰形。可见，本申请首先建立翼型与冰形之间的映射关系，所述翼型为不考虑容冰的翼型，然后基于所述映射关系实现由容冰翼型到对应冰形的快速预测，如此一来，达到缩短容冰翼型设计周期、提高设计效率的目的。

技术领域

本发明涉及航空航天数值优化技术领域，特别涉及一种容冰翼型设计过程中冰形的方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着作战的智能化和无人化发展，无人机在战场中发挥了越来越广的作用，包括侦察、打击、运输等，同时无人机也在民用中得到了广泛应用。无人机的大载重和超远程续航设计需求，要求机翼优化设计具备好的气动性能。另外，无人机巡航高度处于云雾覆盖范围，难免遭遇机翼结冰问题。为了兼顾机翼设计的强健气动性能，又考虑机翼结冰后的气动性能，近年来出现了“容冰”概念的翼型设计研究，有效提升了机翼遭遇结冰后的处理灵活性。

在容冰翼型设计中，优化算法会迭代生成中间点的翼型，其次使用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法求解翼型对应的水滴撞击特性和冰形，进而考虑结冰后翼型气动性能，对该中间翼型进行优化。重复地，会最终得到同时满足结冰前、后气动要求的优化翼型。然而，由于翼型的冰形数值模拟涉及到空气流场计算、水滴流场计算和结冰热力学模型求解等过程，耗时较长，而且与网格规模成正相关关系，这就会给原本就复杂的优化设计过程带来额外的设计时长。

为此，如何通过提高容冰翼型对应的冰形的生成效率，达到缩短容冰翼型的优化设计周期的目的是本领域亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种容冰翼型设计过程中冰形的生成方法、装置、设备及介质，能够通过提高容冰翼型对应的冰形的生成效率，达到缩短容冰翼型的优化设计周期的目的，其具体方案如下：

第一方面，本申请公开了一种容冰翼型设计过程中冰形的生成方法，包括：

对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数以及所述翼型样本参数对应的翼型样本数据集；其中，所述翼型样本参数为非容冰翼型的翼型样本参数；

确定与所述翼型样本数据集对应的冰形数据集，并对所述冰形数据集进行降维，得到所述冰形数据集对应的第一冰形系数，然后确定出所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系；

确定出容冰翼型样本参数，并根据所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系，预测得到与所述容冰翼型样本参数对应的冰形。

可选的，所述对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数以及所述翼型样本参数对应的翼型样本数据集，包括：

利用扰动CST方法对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数以及所述翼型样本参数对应的翼型样本数据集。

可选的，所述确定与所述翼型样本数据集对应的冰形数据集，包括：

基于计算流体力学数值方法确定与所述翼型样本数据集对应的冰形数据集。

可选的，所述对所述冰形数据集进行降维，得到所述冰形数据集对应的第一冰形系数，包括：

通过POD降维方法对所述冰形数据集进行降维，得到所述冰形数据集对应的第一冰形系数。

可选的，所述根据所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系，预测得到与所述容冰翼型样本参数对应的冰形，包括：