恭贺C919全球首单！走近大飞机FENSAP-ICE结冰仿真

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作者优秀: 优秀教师/意见领袖/博士学历/特邀专家/独家讲师
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导读：3月1日，中国东方航空集团有限公司与中国商用飞机有限责任公司正式签署C919大型客机购机合同，这是C919在全球的首个正式购机合同，将会给带给我们国产大飞机的“全新体验”！

网友纷纷为中国大飞机点赞！

据悉，C919已获815架订单，正朝着取证交付的目标向前推进。投入市场，对于新飞机型号而言是真正被赋予“生命”，对于航空公司、飞机制造商来说也都是一项巨大的挑战。自2017年C919首飞成功以来，民航管理方、制造方、运营方深度协同、密切合作，为C919适航取证乃至交付运营提供了可靠保障和助推力。

一、C919大型客机自然结冰飞行测试

2021年，中国商飞C919大型客机将正式投入市场运营，现在正在抓紧时间进行最后阶段的试飞。

2021年1月29日，加拿大安大略省国际测试飞行员学校便通过官网发布消息：加拿大安大略省国际测试飞行员学校赢得竞标，以支持中国商飞C919大型客机自然结冰飞行测试。所谓自然结冰，就是飞机在空中飞行时因自然天气条件影响，在机身和机翼上出现结冰的情况。冰块的出现对飞行安全有着致命的威胁。

二、飞机结冰带来的危害有哪些

机翼和尾翼结冰，可使飞机的升力下降，阻力增加，续航性能变差，并可引起飞机抖动，使飞机操纵变得困难。研究表明，即使冰或雪或霜造成轻微污染也能损害翼面，相当于中粒砂纸的冰粗糙度有时也可导致操纵品质降低到危险程度；结冰还会使平飞最小速度增加，使平飞最大速度减小，即飞机平飞速度的范围减小。

当飞机处于空气湿度较大的区域如雾、云或降水中，如果外部温度低于0 ℃，则会在发动机进气口上出现积冰。这样就会使进气量减少，进气气流发生畸变，造成飞机动力损失，甚至发动机停车。

另外，对长途飞行的喷气式飞机来说，燃油积冰也是一个重要问题。飞机的空速管、天线等仪表、设备部件通常裸露在飞机的外表面，较容易结冰。空速管结冰后,会导致速度表显示错误,影响飞行员对飞机状态的判断；而天线结冰，会影响通讯，甚至造成通讯中断。另外，飞机风挡上一旦结冰，会影响到飞行员的视野，干扰飞行的正常飞行，乃至飞机的正常起降。

三、认识FENSAP-ICE结冰仿真软件

飞行中结冰是飞机设计中安全性尤为重要的一环，然而，这是一种极其复杂的物理现象，即便采用昂贵的物理试验方法，要模拟结冰过程也极为困难。由于业界对高海拔冰晶和过冷大水滴方面特定危险的日益关注，以及这方面法规的改变，新飞机及技术的设计流程和上市时间所面临的压力也有所增加。

FENSAP-ICE能兼容各类基于CAD的网格生成常用工具，以便重复使用已生成的网格进行空气动力学研究。它适用于普通飞机、旋翼飞机、无人驾驶飞机、喷气式发动机、发动机吊舱、探头、探测器和安装在飞机上的其他系统，没有显著的几何限制。其内部包含OptiGrid，是一种各向异性网格优化工具，可以轻松获取高质量的网格和用户独立结果。

FENSAP-ICE的优点：

易于使用：图形化界面将各模块紧密得连接在一起；
集成性：所有模块组成一个完整的飞行结冰仿真系统；
通用性：能处理结构化、非结构化或六面体/四面体/棱锥/棱柱混合网格；
减少工作量：所有模块中均使用相同网格，网格之间数据自动交换，不添加修改的基础上使网格在变形冰面上移动；
精确性：OptiGrid能够自动生成高质量网格以及用户所需的CFD结果；
并行工程：能够兼容不同的CFD(空气动力学)代码。通过航天设计将CFD数据(网格、求解方案)集成在一起；用于结冰分析的后续成本较低；同时对优空气动力学和防冰方面进行优化。
通过应用广泛的可视化包对所有模块都有通用的图形化输出。

三、FENSAP-ICE结冰仿真入门

为了能更好的帮助大家入门，我这里隆重向大家推出《FENSAP-ICE中文培训视频课程》这门课程，该课程主要是软件基础操作和工程实操使用技巧。其实，在实际工作中，对软件的使用都是局限于很小的一部分，这部分弄通弄懂之后，后边更多的是重复操作。

是不要小看这一部分操作技巧，有没有做过实际工程项目的，简单几句聊天就能看出来，因为企业工程师绝不会像网络上的案例一样一步一步的设置软件，都会使用一些简单的小技巧节约时间简化流程。

我的课程安排:（点击下图即可试看）

本课适合那些人学习：

学习型仿真工程师
理工学院校学生和教师
有限元分析的兴趣爱好者和应用者

对学员的帮助是什么：

掌握结冰仿真技能
充分把握fluent与FENSAP-ICE联合仿真技术要点
自主划分FENSAP-ICE所需网格
提供90天答疑专栏服务，可以公开或私下向我提问，讲师会详细解答。并赠送课程有关的学习资料和模型练习。

课程中相关图片

四、FENSAP-ICE结冰仿真容易上手吗？

FENSAP-ICE这个软件个人认为设计的非常有逻辑性，计算结冰无非是流场计算，水滴场计算和积冰计算，后续又衍生出了防冰模块和冰脱落相关模块等。正式启用FENSAP-ICE进行添加求解器的设置时就会发现FENSAP-ICE求解器都是按照一定顺序排列好的，用户只需要按照顺序逐一完成相应模块的计算即可。

添加至面板后更加清晰明确

界面清晰易懂，求解器逻辑性非常强

下面看一下FENSAP-ICE流场部分设置流程

1、首先打开FENSAP-ICE主界面，主界面会提示建立新的project，具体内容就是设置计算文件保存路径，为计算文件命名，这部分就不细说了。路径选好后自动进入下图。

2、点击上图标黄处按钮添加新的求解器，对于结冰计算需要添加三个求解器，点击后求解器列表如下。

3、我们选中第一个流场求解器后点击OK，结冰计算之前要先对流场和水滴场进行计算求解。点击OK后进入流场求解器设置界面，当然FENSAP-ICE对网格质量要求比较高，后续甚至可以用fluent计算得到的流场结果替换掉FENSAP-ICE流场计算这步，这样得到的结果更加准确，对网格质量的要求也适当放宽了不少，这部分内容在视频课程中有详细介绍。