冰晶粒子运动过程中的相变特性

针对冰晶在温暖环境下运动时固液汽耦合的相变现象,基于欧拉法建立了冰晶粒子的运动相变模型和计算方法。计算了冰晶粒子在强迫对流环境下的融化相变过程,与实验结果对比验证了运动相变模型和计算方法的准确性。针对NACA0012翼型计算了冰晶绕流运动时的热力学特性,得到了冰晶粒子到达撞击表面时的融化状态与收集系数。研究了冰晶粒径大小、初始球形度、气流相对湿度和温度对运动相变的影响。结果表明:冰晶粒子运动相变模型可以有效地评估冰晶结冰风险,冰晶粒子的融化速率主要取决于粒子直径、球形度、气流温度、湿度等因素,环境温度为288 K时冰晶粒子的融化时间为27.5 s,而相同条件下环境温度为302 K时的融化时间仅有5.2 s。