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Study of Flow and Heat Transfer in an Ejector-Driven swirl anti-icing Chamber

Fluid Dynamics & Materials Processing 2024年第5期20卷 989-1014页

作者： Yi Tu Yuan Wu Yu Zeng Hunan University of Arts and Sciences Hunan Key Laboratory of Distributed Electric Propulsion Vehicle Control TechnologyChangde415000China Liaoning Provincial Key Laboratory of Aircraft Ice Protection AVIC Aerodynamics Research InstituteShenyang110034China School of Aeronautic Science and Engineering Beihang UniversityBeijing100191China

The formation of ice on the leading edge of aircraft engines is a serious issue,as it can have catastrophic *** swirl anti-icing(SAI)system,driven by ejection,circulates hot fluid within a 360°annular chamber to heat the engine inlet lip surface and prevent *** study employs a validated Computational Fluid Dynamics(CFD)approach to study the impact of key geometric parameters of this system on flow and heat transfer characteristics within the anti-icing ***,the entropy generation rate and exergy efficiency are analyzed to assess the energy utilization in the *** research findings indicate that,within the considered flow range,reducing the nozzle specific areaφfrom 0.03061 to 0.01083 can enhance the ejection coefficient by over 60.7%.This enhancement increases the air circulating rate,thereby intensifying convective heat transfer within the SAI ***,the reduction inφalso leads to a significant increase in the required bleed air pressure and a higher entropy generation rate,indicating lower exergy *** nozzle angleθnotably affects the distribution of hot and cold spots on the lip surface of the SAI ***θfrom 0°to 20°reduces the maximum temperature difference on the anti-icing chamber surface by 60 K.

关键词： swirl anti-icing heat transfer exergy efficiency hot and cold spot aircraft engine

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