二維圓柱結(jié)冰的冰風洞試驗研究及水滴撞擊特性計算.pdf

1、結(jié)冰是可能導(dǎo)致飛機發(fā)生嚴重事故的原因之一。開展飛機結(jié)冰研究，可以使人們認識結(jié)冰產(chǎn)生的機理，把握結(jié)冰危害飛行安全的規(guī)律，為飛機防/除冰裝置的設(shè)計、結(jié)冰時飛行和操作規(guī)范的制定提供依據(jù)。本文分別通過理論分析、風洞試驗和數(shù)值計算的手段對結(jié)冰現(xiàn)象進行了研究。
　　本文首先詳細闡述了結(jié)冰相似準則，對結(jié)冰相似條件的幾何相似、流場相似、水滴運動軌跡及撞擊特性相似、熱力學(xué)特性相似和表面液態(tài)水的動力學(xué)相似要求進行了方程推導(dǎo)和分析。然后，搭建了冰風洞試

2、驗臺，并標定了引射器不同供氣壓力所對應(yīng)的風速、各種風速下不同LWC所對應(yīng)的噴水量等；評估了空氣的LWC均勻性。在此基礎(chǔ)上首先進行了冰形時間推進試驗，發(fā)現(xiàn)霜狀冰冰層隨時間推進幾乎呈線性增長；對直徑分別為25.4mm和50.8mm的圓柱進行了相似性研究，證明利用結(jié)冰相似準則可以擴展現(xiàn)有結(jié)冰風洞的試驗?zāi)Ｐ统叽绾蜌庀髼l件范圍，增強結(jié)冰試驗?zāi)芰?。最后，采用較成熟的霜狀冰結(jié)冰預(yù)測方法對試驗條件下的冰形進行數(shù)值模擬，得到了100s、200s、300s