System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 小型冰晶的撞击碎片分布确定方法、设备、介质及产品技术_技高网

小型冰晶的撞击碎片分布确定方法、设备、介质及产品技术

技术编号:42623482 阅读:8 留言:0更新日期:2024-09-06 01:27
本申请公开了一种小型冰晶的撞击碎片分布确定方法、设备、介质及产品,涉及数据分析领域;该方法包括:获取信息数据;将信息数据输入至冰晶撞击模型中,得到冰晶粒子撞击后的碎片体积分布情况;冰晶撞击模型是根据实验撞击图像数据和实验信息数据,采用双截断的幂律分布确定的数学模型;撞击图像数据是基于高速相机,对高速撞击杆撞击所述冰晶粒子前后,进行连续采样得到的;根据碎片体积分布情况确定撞击破碎体积百分比;撞击破碎体积百分比是冰晶粒子被撞击后产生的碎片的体积,与冰晶粒子撞击前的体积之间的比值;本申请可实现冰晶碎片体积分布情况的确定。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及数据分析领域,特别是涉及一种小型冰晶的撞击碎片分布确定方法、设备、介质及产品


技术介绍

1、飞机结冰问题严重影响飞机的飞行安全。从结冰发生的原因上看,可以分为过冷水结冰和冰晶结冰。现有的国内外研究中,对于冰晶结冰问题的研究较少。当飞机在高空遇到冰晶结冰环境时,冰晶会撞击到发动机内部,会产生黏附冻结,影响发动机性能,甚至可能造成喘振和熄火等事故,严重威胁飞机的发动机正常安全运行。此外,冰晶结冰问题也是飞机适航认证的重要内容。冰晶粒径比较小,冲击的相对速度较高,目前国内还没有能够模拟这个环境的结冰风洞,只能采用数值模拟的方法对冰晶结冰问题进行研究。但是对于冰晶的撞击破碎问题研究有较大的空白,目前还没有适用于本问题的冰晶撞击模型,以确定冰晶碎片分布情况。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种小型冰晶的撞击碎片分布确定方法、设备、介质及产品,可实现冰晶碎片体积分布情况的确定。

2、为实现上述目的,本申请提供了如下方案:

3、第一方面,本申请提供了一种小型冰晶的撞击碎片分布确定方法,所述小型冰晶的撞击碎片分布确定方法采用小型冰晶的撞击破碎实验平台实现;所述小型冰晶的撞击破碎实验平台包括:气流温控调节模块、冰晶粒子、超声波悬浮器、高速相机、高速撞击杆和撞击调控模块;

4、所述冰晶粒子悬浮设置在所述超声波悬浮器内;所述气流温控调节模块与所述超声波悬浮器连接;所述高速撞击杆设置在所述超声波悬浮器的一侧,且朝向所述冰晶粒子;所述撞击调控模块与所述高速撞击杆连接;所述高速相机设置在所述超声波悬浮器的一侧,朝向所述冰晶粒子,且与高速撞击杆的位置不同;

5、所述小型冰晶的撞击碎片分布确定方法,包括:

6、获取信息数据;所述信息数据包括:撞击数据和冰晶粒子原始数据;所述撞击数据包括:高速撞击杆的撞击速度;所述冰晶粒子原始数据包括:直径数据;

7、将所述信息数据输入至冰晶撞击模型中,得到冰晶粒子撞击后的碎片体积分布情况;所述冰晶撞击模型是根据实验撞击图像数据和实验信息数据,采用双截断的幂律分布确定的数学模型;所述撞击图像数据是基于高速相机,对高速撞击杆撞击所述冰晶粒子前后,进行连续采样得到的;

8、根据所述碎片体积分布情况确定撞击破碎体积百分比;所述撞击破碎体积百分比是冰晶粒子被撞击后产生的碎片的体积,与冰晶粒子撞击前的体积之间的比值。

9、可选地,所述冰晶撞击模型的确定方法,具体包括:

10、获取各实验点处的多组实验数据;所述实验数据包括:实验信息数据和实验撞击图像数据;

11、对任一实验点,均进行:

12、根据所述实验信息数据,对所述实验撞击图像数据进行统计分析,得到处理数据;

13、根据所有的所述处理数据,确定撞击后冰晶碎片的计算体积;

14、根据所述计算体积确定体积分数;

15、根据所述体积分数,采用双截断的幂律分布,确定概率密度函数;

16、采用最大似然函数估计对所有的实验点对应的体积分数进行拟合,并采用柯尔莫可洛夫-斯米洛夫方法进行检验,得到检验数据;

17、根据所述检验数据和所述实验信息数据,确定冰晶碎片的分布指数;

18、根据所述分布指数和所述概率密度函数,确定所述冰晶撞击模型。

19、可选地,所述体积分数的计算公式为:

20、;

21、其中,为第j个冰晶碎片的体积分数;为第j个冰晶碎片的计算体积;为第i个冰晶碎片的计算体积;为冰晶碎片的数量。

22、可选地,所述概率密度函数的表达式为:

23、;

24、其中,为概率密度函数;为分布指数;为体积分数;为体积分数的上界;为体积分数的下界。

25、可选地,所述分布指数的计算公式为:

26、;

27、;

28、其中,为分布指数;为无量纲数;为撞击速度;为直径数据;为常数。

29、第二方面,本申请提供了一种计算机设备,包括:存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现上述所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法。

30、第三方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法。

31、第四方面,本申请提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法。

32、根据本申请提供的具体实施例,本申请公开了以下技术效果:

33、本申请公开了一种小型冰晶的撞击碎片分布确定方法、设备、介质及产品,通过获取信息数据;将信息数据输入至冰晶撞击模型中,得到冰晶粒子撞击后的碎片体积分布情况;冰晶撞击模型是根据实验撞击图像数据和实验信息数据,采用双截断的幂律分布确定的数学模型;撞击图像数据是基于高速相机,对高速撞击杆撞击所述冰晶粒子前后,进行连续采样得到的;根据碎片体积分布情况确定撞击破碎体积百分比;撞击破碎体积百分比是冰晶粒子被撞击后产生的碎片的体积,与冰晶粒子撞击前的体积之间的比值;由此,实现冰晶碎片体积分布情况的确定。

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【技术保护点】

1.一种小型冰晶的撞击碎片分布确定方法,其特征在于,所述小型冰晶的撞击碎片分布确定方法采用小型冰晶的撞击破碎实验平台实现;所述小型冰晶的撞击破碎实验平台包括:气流温控调节模块、冰晶粒子、超声波悬浮器、高速相机、高速撞击杆和撞击调控模块;

2.根据权利要求1所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法,其特征在于,所述冰晶撞击模型的确定方法,具体包括:

3.根据权利要求2所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法,其特征在于,所述体积分数的计算公式为:

4.根据权利要求2所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法,其特征在于,所述概率密度函数的表达式为:

5.根据权利要求2所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法,其特征在于,所述分布指数的计算公式为:

6.一种计算机设备,包括:存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-5中任一项所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法。

7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法。

8.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法。

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【技术特征摘要】

1.一种小型冰晶的撞击碎片分布确定方法,其特征在于,所述小型冰晶的撞击碎片分布确定方法采用小型冰晶的撞击破碎实验平台实现;所述小型冰晶的撞击破碎实验平台包括:气流温控调节模块、冰晶粒子、超声波悬浮器、高速相机、高速撞击杆和撞击调控模块;

2.根据权利要求1所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法,其特征在于,所述冰晶撞击模型的确定方法,具体包括:

3.根据权利要求2所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法,其特征在于,所述体积分数的计算公式为:

4.根据权利要求2所述的小型冰晶的撞击碎片分布确定方法,其特征在于,所述概率密度函数的表达式为:

5.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员:卜雪琴刘宗辉林贵平
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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