考虑相变时间效应的结冰试验相似参数

作     者：易贤 周志宏 杜雁霞 朱国林 Yi Xian;Zhou Zhihong;Du Yanxia;Zhu Guolin

作者机构：中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室四川绵阳621000 

出 版 物：《实验流体力学》 (Journal of Experiments in Fluid Mechanics)

年 卷 期：2016年第30卷第2期

页      面：14-19页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 082504[工学-人机与环境工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(11172314 11472296) 国家重点基础研究发展计划(2015CB755800) 

主　　题：飞机结冰 结冰风洞 结冰相似准则 结冰模型 传热 相变 

摘      要：结冰风洞试验是进行飞机结冰和防除冰研究的主要手段,结冰试验相似准则是进行结冰风洞试验的理论基础。针对目前的结冰试验相似准则在明冰模拟方面的不足,本文采用液/固相变的基本理论,对飞机结冰过程的液/固相变传热特性进行了分析和研究。在此基础上,提出了一个新的结冰试验相似参数CT,该参数与基于Messinger结冰热力学模型所得到的相似参数的主要区别是考虑到了结冰的干模式和湿模式,体现了相变的时间效应。通过将新的相似参数引入现有结冰试验相似准则中,可有效避免试验压力与速度选取的随意性。以NACA0012翼型和某超临界翼型为对象,对新相似参数的有效性进行了数值仿真评估,结果显示,采用本文提出的相似参数及相应的试验参数确定方法,能够得到与参考条件一致的水滴收集率和结冰,初步说明新相似参数的是有效的,研究结果对于提高明冰及混合冰试验模拟的精度具有较好的参考价值。