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申请/专利权人：四川大学

摘要：本申请涉及结冰数值模拟领域，提供了一种基于Messinger模型的结冰数值模拟方法、系统、设备及介质。该方法包括：建立水膜模型的动量方程和质量方程，其未知数包括：水膜厚度、结冰质量流率及蒸发质量流率；建立Messinger模型的热力学平衡方程，其未知数包括：结冰质量流率，蒸发质量流率及物面温度；根据上一时刻的水膜厚度，采用Messinger模型的假设修正法，获取当前时刻的物面温度、结冰质量流率和蒸发质量流率，并结合欧拉水膜模型，获取当前时刻的水膜厚度，通过迭代计算获取每个时刻的结冰质量流率。通过上述方法，可以有效解决现有技术在进行结冰数值模拟时，存在的结冰模型粗糙，难以用于复杂三维结构的结冰模型，难以采用非结构网格，及计算过程复杂等问题。

主权项：1.一种基于Messinger模型的结冰数值模拟方法，其特征在于，所述方法包括：S110.建立水膜模型的动量方程和质量方程，所述水膜模型的动量方程的未知数包括：水膜厚度h，所述水膜模型的质量方程的未知数包括：水膜厚度h、结冰质量流率以及蒸发质量流率,所述水膜模型为欧拉水膜模型，所述欧拉水膜模型的动量方程为： ，所述水膜模型的质量方程为： ，其中，已知参数包括：水的密度，空气对水膜的压力，空气剪切力，撞击质量流率，水的动力粘性系数，未知数还包括：基于水膜厚度的水膜平均速度，水膜平均速度采用二次剖面形式带来的对流修正项，且为的函数；S120.建立Messinger模型的热力学平衡方程，所述Messinger模型的热力学平衡方程的未知数包括：结冰质量流率，蒸发质量流率，物面温度，所述Messinger模型的热力学平衡方程为： ，其中，为结冰放热，为气动热，为水滴动能转化热，为气流与物面的对流换热，蒸发吸热，为水滴自身能量，且 ， ， ， ， ， ， ， ， ，其中，已知参数包括：融解潜热Lf，气流与物面的对流换热系数htc，恢复因子，气流速度，空气比热容，撞击质量流率，水滴相对物面的速度V，空气来流温度，蒸发潜热Ld，水的比热容，空气密度，水蒸气气体常数，传热传质类比准则数；S130.根据上一时刻的水膜厚度h，采用所述Messinger模型的假设修正法，获取当前时刻的物面温度、结冰质量流率和蒸发质量流率，并根据当前时刻的物面温度、结冰质量流率和蒸发质量流率，结合所述欧拉水膜模型的动量方程和质量方程，获取当前时刻的水膜厚度h，通过迭代计算获取每个时刻的结冰质量流率，其中，初始时刻的水膜厚度h为0。

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百度查询： 四川大学 一种基于Messinger模型的结冰数值模拟方法、系统、设备及介质