“2010.8.24”飞机积冰过程分析

通过对2010年8月24日积冰过程的分析得出:这次积冰发生地点附近为垂直运动上升区,配合云中密集的冰水混合物,是造成这次飞机严重积冰的主要原因。积冰指数对于积冰强度和区域的预报具有指示意义。WRF中尺度数值模式选用Eta Ferrier微物理方案的模式结果中的云冰、云水以及总凝结混合比,这对于积冰强度和范围有一定的预报能力。     

宁波机场一次强雷暴天气过程诊断分析

本文利用常规观测资料和NCEP/FNL再分析资料对2017年8月25日宁波机场的一次强雷暴天气过程进行诊断分析,结果表明:(1)中低层切变线和地面冷锋是影响此次雷暴的主要天气系统。(2)低空的辐合配合高空辐散为雷暴发生提供有利的动力条件。(3)大气层结的不稳定及低层不稳定能量输送为雷暴发生提供有利热力条件。(4)水汽分布具有下湿上干的垂直结构,水汽和上升运动区配合进一步加强不稳定能量的积聚。     

宁波机场一次高架雷暴天气过程分析

利用宁波机场观测资料、多普勒雷达产品和NCEP/FNL再分析资料对2020年11月19日宁波地区发生的一次伴随人工增雨作业而产生的雷暴天气过程进行分析，结果表明：（1）此次过程是一次典型高架雷暴天气，宁波处在地面冷锋后部200-300 km处，低空西南暖湿急流强迫抬升是主要的触发机制。（2）虽然对流有效位能CAPE值等于0 J·kg-1，但是0-6 km深层垂直风切变超过30 m·s-1，为强垂直风切变，有利于强对流天气维持和发展。探空曲线呈“上干下湿”配置，湿层厚度增加，配合上下层弱的切变辐合，较易诱发中尺度对流复合体MCS。（3）雷达回波有明显的“列车效应”，其特征可以较好地反映降水情况，宁波机场出现中等强度以上的雷雨天气，雷达回波强度达到45 dBz以上。     

宁波机场一次春季大雾天气过程诊断分析

利用常规探测资料、NCEP/FNL再分析资料,对2016年4月13-14日宁波机场发生的一次大雾天气过程进行诊断分析。结果表明:此次大雾天气过程为平流辐射雾;偏东北气流、槽后西北气流、逆温层等都有利于大雾的形成;温度露点差(t-td)对大雾的形成和消散具有一定的指示意义;大雾形成前期中高层的冷平流造成近地层辐射降温,后期低层暖平流作用在宁波机场上空形成"干暖盖",有利于大雾的形成和维持;近地层弱的垂直上升运动和上层的下沉运动,有效阻止了近地层的水汽向上扩散,对大雾的形成具有积极的作用。     

冬季桃仙机场持续大雾天气成因分析与应急服务

利用常规观测资料,对2011年11月26-28日沈阳桃仙机场出现持续大雾天气进行客观分析与应急服务总结。结果表明:此次大雾的天气过程具有混合型的特点,雾的性质随着时空变化而转变,由锋面雾、辐射雾和平流雾交替转换。其中,冬季桃仙机场"口袋型"地势与地面风配合有利于大雾的形成与维持;850-700hPa之间弱的正散度区,促进了上升运动区与下沉运动区的界面中的逆温层的维持;后续925 hPa低空湍流的发展对大雾消散起到了关键作用。     

桃仙机场初雷统计对比分析

利用桃仙机场常规观测资料和NCEP再分析资料,统计对比分析了2000-2019年发生的初雷天气过程。通过发生初雷时伴随的降水的最大强度将初雷分为弱降水初雷(包含无降水)、中等降水强度初雷、强降水初雷三种类型。对上述三种类型的初雷从气候统计特征、形势场、物理量场包括水汽通量散度、温度平流、垂直速度、大气温湿场进行分析,对比总结这三类初雷的特征。     

双流机场一次连续性大雾过程成因分析

利用NCEP 1°×1°再分析资料、高空探测资料以及双流机场自动观测资料,对2013年1月6-9日双流机场出现的一次连续性大雾过程从天气背景、动力和热力机制等方面进行了分析。结果表明:RVR往往会先于能见度出现较为明显的变化,10分钟RVR下降率对大雾的预报有明显的指示意义;"多层逆温"的结构有利于大雾的形成和维持;低层上升气流和中高层下沉气流的界面中易形成逆温层,是大雾产生的重要因素;大雾发生前温度平流随高度变化的拐点位置与大雾发生时近地面逆温层高度有较好的对应关系。     

九黄机场航空气象特点

利用九黄机场近几年飞行和天气资料,分析了影响机场的主要天气的特点,结果表明:九黄机场的动力乱流、热力乱流和低空风切变出现的机率比平原地区要多,强度也较强;机场地面风的变化较为复杂,风的阵性强和地方性明显,有显著的季节变化和日变化;机场一般在10月下旬进入雪、霜的多发期,会产生比较多的跑道积雪和积冰现象,直到次年的5月结束;机场附近的深沟内形成低云抬升,向跑道移动,在跑道上形成大雾,这种雾的特点是来去快、反复多次,形成、消散时间随季节变化;九黄机场雷暴主要出现在夏、秋季(4至10月)。雷暴有很明显日变化,下午至傍晚出现多。     

乌鲁木齐国际机场一次强沙尘天气分析

针对2004年4月19日乌鲁木齐国际机场(以下简称机场)出现沙尘天气的特殊性,分别从天气特性、天气形势、要素场特征、气候背景及形成机制等方面进行了分析。分析表明此次沙尘天气是中、低空700hPa、850hPa短波系统活动的结果,沙源及地表覆被状况、沙尘区前期雨量分布、气温和不稳定条件等因素均对沙尘天气的产生有显著的影响。     

绵阳机场一次雷暴天气过程空报原因分析

本文利用NCEP/NCAR再分析资料、MICAPS常规观测资料、自动站资料以及气象报文资料对2016年5月12日绵阳机场一次雷暴空报过程进行诊断分析,结果表明:(1)此次天气过程从地面到高层系统叠加较好,但是大气中水汽、能量及动力条件配合不好,导致12日雷暴天气过程出现了空报。(2)此次天气过程中大风产生的原因为冷平流较强,机场上空整层为下沉运动,动量下传,地面具有强气压梯度。(3)大风指数对大风预报具有一定指示意义。(4)影响系统移动速度判断不准是空报的另一原因。     

利用NOAA资料确定我国华东地区积冰高度层的方法研究

建立积冰概率模型,利用NOAA提供的温度、相对湿度资料,计算华东地区积冰高度范围及概率。结果表明:山东、江苏、安徽、浙江、江西、福建六省冬季积冰高度层均出现在1 000至500 hPa,夏季均出现在600至400 hPa;冬季和夏季积冰概率最大,春季和秋季次之;积冰概率在33°N附近达到最大值,该纬度以北积冰概率随纬度增加而减弱,以南随纬度的减小而增加,且出现积冰的可能性较以北更大;冬季积冰概率大于50%,最大可达到76.4%;春季积冰概率大于40%,最大可达到72.7%;夏季积冰概率大于50%,最大可达到67.9%;秋季积冰概率大于40%,最大可达到53%。     

广汉机场强对流天气潜势预报方法研究

利用2008-2010年6-8月共9个月的地面观测资料、高空观测资料和探空资料,分析发生强对流天气的天气形势,进行相关性分析并使用消空法筛选有利于强对流天气发生的物理量因子和指数.分析和检验结果表明:在系统性天气过程影响下K指数、沙氏指数(SI)、700hPa假相当位温(θse(700))和地面24小时变温(△T24)对广汉机场12小时强对流天气潜势预报有较好的指导作用.     

T639、ECMWF数值预报产品对积冰预报的释用

本文主要利用T639资料、ECMWF数值预报、卫星云图、天气图分析及地形分析对中低空飞行时频繁出现积冰的原因进行分析,着重对T639数值预报、欧洲中心数值预报产品所含的温度、湿度、相对湿度在航路积冰预报中的释用进行了分析。结论得出欧洲中心预报24小时、48小时预报风场、湿度场和实况吻合很好。T639数值预报风场、湿度场、温度场12小时预报效果很好,和实况吻合。二者结合利用,对积冰预报效果更好。     

大型结冰风洞热流场符合性验证

大型结冰风洞热流场符合性是大型结冰风洞适航应用的前提条件。为验证中国空气动力研究与发展中心3 m×2 m结冰风洞热流场符合性，建立了结冰风洞热流场符合性验证方法；针对主试验段构型，开展了热流场符合性验证试验，考察了试验段气流总温、试验段气流速度和喷嘴干空气射流对热流场空间均匀性和时间稳定性的影响，获得了试验段气流总温修正关系，形成了3 m×2 m结冰风洞主试验段热流场控制包线。结果表明:基于目前制冷系统性能，降低气流总温和提高气流速度会减弱试验段热流场空间均匀性，但对气流总温时间稳定性并无显著影响；喷嘴干空气射流会提高试验段气流总温，但对试验段模型区内热流场品质并无显著影响；在主要试验条件下，3 m×2 m结冰风洞热流场品质基本满足SAE ARP 5905-2003要求。     

结冰风洞试验段水滴分布特性分析

喷雾系统是结冰风洞的主要组成部分,在结冰风洞试验段直接进行不同状态粒子分布特性的测量,会耗费巨大的成本。为此,本文提出一种采用实验测试和数值计算相结合的手段研究结冰风洞试验段水滴分布特性的方法。通过搭建独立的喷雾粒子试验系统,得到喷嘴出口处的粒子分布特性,在此基础上,采用数值方法计算不同水滴在风洞内的运动及传质传热过程,得到不同水滴蒸发之后的直径,进而获得试验段粒子的分布特性。采用该方法对典型雾化状态下3m×2m结冰风洞试验段粒子分布特性进行了研究,对比了空气湿度的影响。研究发现:(1)喷嘴出口处的初始喷雾粒子与试验段的水滴均保持近似正态的分布,试验段的水滴平均直径(MVD)与初始MVD接近,蒸发不能引起明显的MVD变化;(2)虽然空气湿度越小,水滴蒸发量越大,但湿度为100%时试验段水滴的 MVD比湿度为70%时小。研究成果为结冰风洞喷雾系统设计和调试提供了较好的技术基础。     

直升机防除冰系统人工结冰试验

为掌握结冰条件下直升机旋翼、发动机、进气道防除冰系统的性能规律，在不同液态水含量和大气温度下，开展了地面和悬停两种状态直升机人工结冰试验，研究旋翼、发动机、进气道防除冰系统在结冰环境中的相互影响。研究发现:受旋翼旋转影响，右发进气道较左发更容易结冰；发动机低功率状态下，防冰性能较差，状态升高后，防冰性能改善；旋翼结冰导致发动机状态升高，使进气道表面温度较无结冰时仍有上升。同时，旋翼上周期性的"结冰-脱除"，导致发动机参数振荡，振荡周期受环境条件影响不大，而振幅与液态水含量近似呈线性关系。     

基于机器学习的结冰风洞温度场预测

结冰风洞是开展飞行器结冰与防除冰研究的重要基础设施,其制冷系统通过调节压缩机吸气压力实现风洞内气流温度的精确控制,吸气压力控制及降温方式影响着风洞的试验效率。为实现压缩机吸气压力的准确预测,本文采用自适应粒子群算法优化后的支持向量回归（APSO–SVR）建立预测模型;在此基础上,利用多层感知机（MLP）神经网络建立分析模型,研究试验工况参数对风洞降温速率的影响。结果表明:压缩机吸气压力的预测值与试验值的平均绝对百分比误差（E_MAP）低于4%,均方误差（E_MS）低于0.003;影响风洞降温速率的工况参数主要有气流压力、试验风速、压缩机吸气压力和换热器出口初始温度,其中,压缩机吸气压力对降温速率的影响是最显著的。     

大型季节性可移动式结冰风洞及其试验方法研究

利用冬季自然低温进行结冰试验是飞机大尺寸部件和整机结冰试验的有效方法.文章总结了法国、加拿大、美国、俄罗斯等国家季节性结冰风洞的主要参数,分析了季节性结冰风洞在大尺寸机翼、螺旋桨和飞机等方面的试验能力.基于中国航空工业空气动力研究院季节性可移动式结冰风洞开展了螺旋桨结冰和机上地面结冰试验方法研究,分析了螺旋桨结冰和冰脱...     

航空发动机中冰晶结冰的研究进展

一般认为经过风扇压缩后空气温度高于冰点，压气机内不会发生结冰。然而近年来，国外研究者对若干起发动机推力损失故障的研究表明冰晶能够引起压气机内部结冰，并在试验室中再现了温度高于冰点时压气机内结冰这一现象。我国在航空发动机冰晶结冰研究方面刚刚起步，为准确掌握国内外研究现状，从数值和试验两方面对国内外已开展的压气机内结冰研究进行了分析与总结，讨论了当前冰晶结冰的主要研究成果和存在的局限，提出了开展冰晶结冰研究需重点关注的方向，为我国航空发动机冰晶摄入结冰研究和适航审定研究提供一定参考。     

水滴结冰结霜及合成双射流除霜除冰实验研究

对水滴结冰结霜过程及合成双射流除霜除冰过程进行了实验研究。实验中利用半导体制冷片作为实验板将温度从室温降低到-30℃,在水滴凝固结冰结霜后启动合成双射流激励器。采用电子显微镜观测水滴凝固结冰结霜过程及合成双射流除霜除冰过程。结果显示:在合成双射流的作用下,霜的结构迅速由细长针叶状变为短粗的柱状冰晶,霜的厚度变薄;随后,由于合成双射流强迫对流换热作用,凝固水滴上的冰晶及锥形冰尖发生融化,凝固水滴上冰晶高度缓慢下降,锥形冰尖变平滑,融化的液态水在沿凝固水滴向下流动时遇冷再冻结,与下游冰晶结为更加质密的小颗粒状白霜,凝固水滴变矮,与冷平面接触面积增大。