低温静止与运动表面结冰特性预测技术研究进展

作     者：余思锐 宋孟杰 沈俊 孙小琴 王海东 高润淼 

作者机构：北京理工大学机械与车辆学院 汉阳大学机械工程学院 长沙理工大学能源与动力工程学院 清华大学航天航空学院 

出 版 物：《哈尔滨工业大学学报》 (Journal of Harbin Institute of Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(52076013) 北京市自然科学基金(3212024) 2023年度中韩青年科学家交流计划 

主　　题：结冰特性预测 道路表面 风机叶片 输电线 飞机表面 模型驱动 数据驱动 

摘      要：结冰是一种常见的自然现象，在工业生产流程中也广泛存在，且往往对生活生产造成不利影响。有效运用结冰特性预测技术，可显著降低甚至杜绝各行业因结冰导致的潜在危害。既有研究表明，使用结冰特性预测技术后路面交通事故率可降低65%，若进一步结合除冰系统，能在80%的结冰场景下实现表面高效防除冰。为有效规避各行业冰灾问题，分别基于道路、输电线两类静止表面与风机叶片、飞机两类运动表面的既有结冰特性预测技术进行了综述与分析，结果表明，对于静止表面，既有技术对结冰厚度等指标的预测精度可达80%以上，运动表面则可达70%以上。既有结冰特性预测技术依原理差异可分为模型驱动法与数据驱动法两种，其中数据驱动法具有很大发展潜力。基于本文总结的应用于静止与运动两种状态下4种简单冷表面的结冰预测技术，进一步提出该领域的重点研究方向，以期为各类工程场景中低温表面的防除冰技术开发与优化提供参考借鉴。