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| 结冰风洞中过冷大水滴云雾演化特性数值研究 | |
| 作者姓名： | 郭向东 柳庆林 刘森云 王梓旭 李明 |
| 作者单位： | 1. 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, 绵阳 621000;2. 中国空气动力研究与发展中心 飞行器结冰与防/除冰重点实验室, 绵阳 621000 |
| 基金项目： | 国家重点基础研究发展计划（973计划） |
| 摘 要： | 为明晰结冰风洞中过冷大水滴(SLD)云雾演化特性,发展了基于欧拉法的SLD液滴运动、传热和传质耦合计算方法,针对3m×2m结冰风洞主试验段水平收缩构型,分析了SLD云雾沉降收缩特性、动量平衡特性和热平衡特性,探索了液滴变形破碎的影响,评估了构型出口处SLD液滴动量平衡和热平衡状态。研究结果表明:直径超过250μm的SLD液滴在构型内会发生显著形变,液滴尺寸越大则变形程度越强,尤其在160m/s工况下,当液滴直径超过750μm后,SLD液滴甚至会发生破碎;液滴变形破碎效应会增大液滴加速度和液滴温度下降率,促使SLD液滴趋近动量平衡和热平衡状态;SLD云雾(最大液滴直径小于1 000μm)在构型出口处会出现显著的粒径浓度分层、动量分层和热分层现象,其中直径小于100μm的小尺寸液滴速度快、温度低且不断凝结,趋于平衡态,但直径超过500μm的大尺寸SLD液滴速度慢、温度高且不断蒸发,则显著偏离平衡态;增大试验段气流速度尽管会减弱SLD云雾粒径浓度分层程度,但会增强动量分层和热分层程度,尤其在160m/s工况下,SLD云雾会均匀分布在构型出口中心区域内(-0.75m |
| 关 键 词： | 飞机结冰 结冰风洞 过冷大水滴 云雾演化 欧拉法 |
| 收稿时间： | 2019-11-13 |
| 修稿时间： | 2019-12-27 |
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