结冰风洞试验数据修正理论和方法研究

结冰风洞试验得到的结冰外形多种多样，描述结冰外形的数据也比常规风洞的试验数据更加复杂，这些复杂的数据必须经过合理的修正，才能应用于工程实践之中。本项目拟采用理论分析、数值计算和结冰风洞实验相结合的方法，对结冰风洞试验的冰形数据进行分析和研究，目的是建立一套科学、合理的结冰风洞试验数据修正理论和方法，开发相应的数据分析工具，为将来开展大型结冰风洞试验和飞机结冰问题分析提供理论基础和技术支撑。项目的研究内容主要包括以下四方面：（1）结冰几何外形相似度判定准则研究；（2）结冰缩尺之后，试验数据的修正方法研究；（3）结冰云雾参数误差传递及相应试验数据修正方法研究；（4）复杂不规则结冰外形简化方法研究。本项目直接瞄准我国第一座大型结冰风洞的试验需求，紧密契合我国航空工业发展对飞机自主防/除冰系统设计以及结冰适航取证的需求，不但有较深的理论和学术研究价值，研究成果又具有较强的工程应用前景。

结冰风洞是进行飞机结冰研究的主要设备，结冰风洞试验得到的冰形多种多样，描述结冰外形的数据也比常规风洞的试验数据更加复杂，这些复杂的数据必须经过合理的修正，才能应用于工程实践之中。课题采用理论分析、数值计算和实验测试相结合的手段，对结冰风洞试验数据修正的理论和方法进行了系统研究，主要完成了以下四方面的工作：（1）结冰几何外形相似度判定准则研究；（2）结冰缩尺之后，试验数据的修正理论和方法研究；（3）结冰云雾参数误差传递及相应试验数据修正理论和方法研究；（4）复杂不规则结冰外形简化方法研究。通过以上工作，形成了不同冰形特征量定义方法和冰形数据化方法、首次提出了结冰外形相似度判定准则、掌握了Weber数和云雾参数对结冰的影响规律、建立了结冰试验数据修正方法和复杂不规则冰形简化方法。在完成以上研究内容的同时，进一步发展了结冰数值计算的方法及工具、形成了相关实验技术。课题发表（录用）论文26篇，授权（受理）国家发明专利5项，相关成果的应用获2015年军队科技进步二等奖。这些研究成果为开展大型结冰风洞试验、进行试验数据分析与处理提供了理论依据和技术支撑，也为下一步进行更深入的结冰基础科学问题探索和工程应用奠定了良好基础。