霧凇由過冷水滴凝結而成，附著于物體迎風面，呈白色或乳白色不透明冰層，是一種特定環(huán)境下的自然現象。當空氣中的水蒸氣碰到物體，并立刻凝華成固態(tài)時，便會形成霧凇層或霧凇沉積物。霧凇是一種常見的飛機積冰類型，當飛機積冰時，飛機的流線型會收到破壞，隨之產生的是氣動性能的變差。因此，積冰對飛行危害非常大。

SIMULIA PowerFLOW 從2021版本開始，引入了預測瞬態(tài)霧凇形成的能力。采用拉格朗日方法計算水滴在流場中的運動，以及它們對物體表面的撞擊。水滴撞擊后會立即凍結，形成霧凇冰。積冰是一個長周期過程，可通過PowerFLOW的全自動多層方法進行計算（如圖1）。將總的積冰時間均分為若干個時間段，每個時間段的持續(xù)時長為textrusion. 設置每個時間段內粒子釋放的時間tflow，用于模擬液滴碰撞翼型表面的過程。定義擴展因子k = textrusion/ tflow , 用于預測積冰層在真實的textrusion 時長后的厚度，這樣可以大幅降低仿真的總體耗時。并通過自動化流程，將當前時間段的冰層幾何導出并導入下一時間段的仿真，作為計算的初始幾何條件。經過多次仿真迭代后，最終獲得給定積冰時間內，冰層的幾何形狀。

PowerFLOW 提供的這種霧凇預測方法，其仿真準確性也得到了物理試驗的驗證。這里給出了NACA0012翼型（如圖2）及CRM 翼型（如圖3）在給定馬赫數，給定雷諾數及翼型攻角下的試驗結果與仿真結果。

霧凇在陸地上帶來的是大自然的鬼斧神工和奇觀美景，但當這種美麗處于萬米高空，就會化為“迷人的危險”，給飛機的安全與性能帶來極大隱患。在達索系統(tǒng)SIMULIA PowerFLOW的幫助下，我們可以準確的預測霧凇的形成過程及其造成的氣動性能惡化，進一步研究并改善積冰造成的不良影響，通過技術助力，化解“美麗”危機。

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