基于双线圈驱动的电脉冲除冰系统设计及多材料动力响应与除冰研究

作     者：牛一凡 石朋琳 姚佳伟 魏久富 魏鸿瑞 

作者机构：中国民航大学中欧航空工程师学院 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 082504[工学-人机与环境工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：中国民用航空局安全能力建设基金(ASSA2022/11) 中央高校基本科研业务费中国民航大学专项自然科学类重点项目(3122020082) 

主　　题：电脉冲 脉冲响应 双线圈 复合材料 除冰 

摘      要：由于电脉冲除冰技术具有效率高、能耗小、不会二次结冰等优点，越来越受到研究人员重视。目前电脉冲除冰系统应用研究仅局限于导电金属材料，其使用的单线圈驱动方式效率低，耗能高。本文首先探索了双线圈驱动方式，实现了低导电复合材料的电脉冲应用，证明了双脉冲线圈大幅提高了线圈的脉冲效率，除冰效果更佳；其次，探究了复合材料与多种金属材料的脉冲动力响应，发现不同材料的峰值加速度和位移量均与电压呈二次曲线关系，相比于弹性模量，脉冲响应对于材料密度变化更为敏感；最后，对比了单/双线圈电脉冲除冰系统应用于金属材料与复合材料的除冰能耗，发现双脉冲线圈除冰效果更佳，同时由于受表面粗糙度影响，复合材料除冰所需能耗更高，证明了电脉冲除冰技术应用于复合材料的可行性。