[发明专利]三维机翼结冰后翼稍网格重构方法

摘要

本发明公布了一种三维机翼结冰后翼稍网格重构方法，首先构造一个虚拟曲面，所述虚拟曲面由翼稍端面外形沿着展向方向向外拉伸而成，虚拟曲面内接翼稍端面，外接远场平面；机翼表面和虚拟曲面为网格辅助曲面，网格辅助曲面将整个三维机翼的计算区域划分为两个子区域：辅助曲面外法向方向区域I和辅助曲面内部区域；分别重构辅助曲面内部区域和辅助曲面外法向方向区域I的网格。本发明可以将结冰计算推广到三维空间中，更加接近于飞机实际结冰情形。通过各个时间步长的网格重构，首次实现了三维结冰分步计算，同时保证了结冰计算精度和稳定性。

主权项

一种三维机翼结冰后翼稍网格重构方法，其特征在于所述方法如下：首先构造一个虚拟曲面，所述虚拟曲面由翼稍端面外形沿着展向方向向外拉伸而成，虚拟曲面内接翼稍端面，外接远场平面；机翼表面和虚拟曲面为网格辅助曲面，网格辅助曲面将整个三维机翼的计算区域划分为两个子区域：辅助曲面外法向方向区域I和辅助曲面内部区域；辅助曲面外法向方向区域I的网格以辅助曲面内部区域为内表面，基于微分方程求解生成；虚拟曲面以内的网格区域，采用如下步骤重构：(1)首先提取翼稍端面外形坐标，在翼稍端面外形上提取四个控制点A、B、C、D，其中控制点A、B位于机翼前缘，控制点C、D位于机翼尾缘；(2)针对四个控制点及其两侧的线段，分别从控制点A、B、C、D向内引出四条线段，每条线段的方向取当地的角平分线，线段长度取为控制点距弦线的长度的25％，线段的末端点与控制点A、B、C、D对应分别为a、b、c、d；(3)重复步骤(2)，分别确定端面翼型外形上除控制点以外的所有节点，内推之后的坐标，将这些坐标顺次相连即为O网格边界，此边界的四个控制点为a、b、c、d，它将翼稍端面分为两个区域：一个环形区和一个四边形区；(4)环形区内的网格拓扑结构与壁面以外区域一致，基于求解微分方程生成，为分区II；内部区域采用对边坐标线性插值生成网格，为分区III；(5)将步骤(4)中生成的网格对接，完成翼稍端面的网格划分；根据K索引数目，将翼稍端面网格拉伸至远场平面，完成区域II、III内的网格重构；(6)将区域I、II、III内的网格对接，完成本时间步长上的网格重构；(7)重复步骤(1)～(6)，完成下一时间步长的网格重构。