技术特征：
1.一种基于光纤结冰探测的云雾参数计算方法，其特征在于，包括以下步骤：s10.采用光纤结冰传感器探测结冰增长率r
ice
：s20.测定环境温度t
s
，并根据《运输类飞机适航标准》far 25部附录c的规定拟合得到液态水含量lwc和液滴中值直径mvd的函数关系：lwc＝f0(mvd,t
s
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)s30.联立公式(4)(5)计算得到云雾参数，所述云雾参数为液态水含量lwc和液滴中值直径mvd；其中，t是时间，n0为冻结系数，n0(mvd,lwc)表示该冻结系数与mvd和lwc相关，β0为收集系数，β0(mvd)表示该收集系数与mvd相关，ρ
ice
为带孔隙冰密度。2.根据权利要求1所述一种基于光纤结冰探测的云雾参数计算方法，其特征在于，步骤s10中，采集所述光纤结冰传感器的光功率p，并通过下式计算结冰厚度l
ice
：其中，e为自然常数，a1、a2、a3、a4、a5均为测定的常数。3.根据权利要求2所述一种基于光纤结冰探测的云雾参数计算方法，其特征在于，根据光学仿真计算得到光功率p与冰形孔隙率及冰厚度l
ice
之间的关系曲线：4.根据权利要求3所述一种基于光纤结冰探测的云雾参数计算方法，其特征在于，冰形孔隙率计算如下：其中ρ
air
为空气的密度，ρ
ice,pure
为无孔隙冰密度，ρ
ice
为带孔隙冰密度；当0.2＜r
m
＜170
ꢀꢀꢀ
(17)其中是来流速度v的矢量，t
s
为环境温度。5.根据权利要求1所述一种基于光纤结冰探测的云雾参数计算方法，其特征在于，步骤s30中，s30中，
其中，k0为水滴修正惯性系数、λ/λ
stokes
为液滴的平均阻力比、re
δ
为水滴雷诺数、c
d
为液滴阻力系数，re
rel
为水滴相对雷诺数，ρ
a
为空气密度，u
a
为液滴所在位置的当地风速，v
d
为当前液滴运动速度，μ
a
为空气动力粘度。为空气动力粘度。为空气动力粘度。为空气动力粘度。其中，c
p,ws
为基于液膜表面温度的水的定压比热容、λ
f
为冰的融化潜热、h
c
为对流换热系数、t
f
为冰的融化温度、t
s
为液膜表面温度、c
p,a
为空气的定压比热容、h
g
为对流传质系数、p
ww
为液膜表面的水蒸气压力、p
tot
为气流总压、p
w
为环境中的水蒸气压力、t
tot
为气流总温、p
st
为气流静压、λ
v
为水蒸气蒸发相变潜热。6.一种旋转叶片的冰形预测方法，其特征在于，包括以下步骤：s00.获取来流速度v、环境温度t
s
及光纤结冰传感器的光功率p；s40.采用如权利要求1-5任一所述的基于光纤结冰探测的云雾参数计算方法计算得到实时的结冰云雾参数lwc和mvd；s50.将云雾参数lwc和mvd带入升力线模型，计算旋转叶片展向截面的二维冰形；s60.根据步骤s50获得的二维冰形获得旋转叶片的三维冰形。7.一种存储介质，存储有执行如权利要求1-5任一所述的基于光纤结冰探测的云雾参数计算方法的计算机程序，或存储有执行如权利要求6的一种旋转叶片的冰形预测方法的计算机程序。
技术总结
本发明适用于冰形预测技术领域，提供了一种基于光纤结冰探测的云雾参数计算及冰形预测方法、介质。本发明通过理论计算发现结冰速率与液态水含量、液滴中值直径具有函数关系，并以此为出发点，由光纤结冰传感器探测结冰速率，就得到液态水含量和液滴中值直径两个未知参数的方程式。为了解算这个方程，本发明在FAR 25部附录C中的数据拟合得到关于LWC和MVD的函数关系，由此得到两个只含有LWC和MVD两个未知数的方程，将两个方程联立求解即解算出LWC和MVD这两个云雾参数，并且是根据环境变化实时计算得到的云雾参数，从而解决了现有技术无法实时预测云雾参数的技术问题。实时预测云雾参数的技术问题。实时预测云雾参数的技术问题。
技术研发人员：王强 易贤 王文 刘蕊迪
受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
技术研发日：2022.03.07
技术公布日：2022/6/28