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基于多模态融合的结冰风洞云雾参数辨识方法
1
作者 谢腾 熊浩 +1 位作者 彭博 易贤 《实验流体力学》 北大核心 2025年第2期102-109,共8页
结冰风洞云雾场校测通常存在仪器依赖度高的问题。针对该问题,提出了一种基于多模态融合的结冰风洞云雾参数辨识方法,该方法以试验模型结冰图像及迎角、来流速度、来流温度、结冰时长等参数作为输入,提取并融合两者特征参数,以液态水含... 结冰风洞云雾场校测通常存在仪器依赖度高的问题。针对该问题,提出了一种基于多模态融合的结冰风洞云雾参数辨识方法,该方法以试验模型结冰图像及迎角、来流速度、来流温度、结冰时长等参数作为输入,提取并融合两者特征参数,以液态水含量和水滴平均体积直径作为输出训练神经网络模型,进而实现对结冰风洞云雾参数的快速辨识。为验证该方法的有效性和可行性,以NACA0012标准翼型为研究对象,开发了结冰风洞云雾参数辨识程序,分析了融合比例的影响,获得了适用于结冰风洞云雾参数辨识的最佳网络模型。在此基础上,开展了仿真和试验评估,结果表明:所提出的方法对液态水含量和水滴平均体积直径的辨识满度误差均小于12%,具有较高的辨识精度与良好的泛化性能,可为结冰风洞云雾参数辨识提供补充。 展开更多
关键词 结冰风洞 云雾场测量 结冰工况 结冰图像 多模态融合 参数辨识
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3m×2m结冰风洞云雾参数校测方法 被引量：22
2
作者 王梓旭 沈浩 +2 位作者 郭龙 郭向东 倪章松 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期61-67,共7页
为综合检验结冰风洞的性能,并为飞机适航取证中结冰合格审定工作提供测试依据,依照SAE ARP5905的相关要求,根据冰积聚原理、相位多普勒干涉原理和热线原理,采用格栅、PDI-FPDR、冰刀、LWC-200在3m×2m结冰风洞主试验段完成了云雾参... 为综合检验结冰风洞的性能,并为飞机适航取证中结冰合格审定工作提供测试依据,依照SAE ARP5905的相关要求,根据冰积聚原理、相位多普勒干涉原理和热线原理,采用格栅、PDI-FPDR、冰刀、LWC-200在3m×2m结冰风洞主试验段完成了云雾参数校测工作,总结了测试方法与流程以提高校测效率。代表性云雾参数校测结果表明,云雾场均匀区能够覆盖试验段横截面积的60%以上,云雾容积平均直径(MVD)稳定性优于±10%,液态水含量(LWC)稳定性优于±20%,云雾参数满足ARP 5905相关指标要求,能够为3m×2m结冰风洞的标检提供数据支撑。 展开更多
关键词 结冰风洞 结冰试验 适航 云雾参数 校测
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小型垂直轴风力机叶片结冰风洞试验与数值计算 被引量：14
3
作者 李岩 刘钦东 +2 位作者 王绍龙 冯放 田川公太朗 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期568-572,586,共6页
利用风洞试验和数值模拟相结合的手段,研究了小型垂直轴风力机叶片在旋转状态下的结冰特性以及结冰后翼型与风力机的气动特性变化,以期为建立较复杂的大型水平轴风力机叶片旋转试验系统和研究其结冰机理、防除冰技术提供参考。试验在东... 利用风洞试验和数值模拟相结合的手段,研究了小型垂直轴风力机叶片在旋转状态下的结冰特性以及结冰后翼型与风力机的气动特性变化,以期为建立较复杂的大型水平轴风力机叶片旋转试验系统和研究其结冰机理、防除冰技术提供参考。试验在东北农业大学自行设计的利用自然低温的结冰风洞中进行,获得了采用NACA0018翼型的小型2叶片垂直轴风力机风轮在5种尖速比下的结冰分布:风力机叶片结冰遍布叶片整个表面,随着尖速比的增大,结冰形状出现不对称性。同时,数值模拟结果表明:叶片结冰后,随着尖速比的增加和结冰量的增多,升力系数降低阻力系数增大的趋势明显,风力机的功率系数也随之下降。分析发现,叶片结冰导致不同旋转角下叶片翼型周围的压力场和速度场发生了不同程度的变化,从而气动特性发生变化,影响了风力机性能。 展开更多
关键词 结冰 垂直轴风力机 旋转叶片 风洞试验 数值模拟
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超声速光学头罩流场的PIV研究 被引量：12
4
作者 田立丰 易仕和 +2 位作者 赵玉新 何霖 程忠宇 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期26-29,54,共5页
在马赫数Ma=3.8超声速风洞中,采用PIV(Particle Image Veloci metry,粒子图像测速)技术测量了超声速光学头罩流场的速度分布。PIV技术应用于超声速流场时,对系统的硬件配备、示踪粒子的跟随性以及PIV算法的精度有很高的要求。本文PIV系... 在马赫数Ma=3.8超声速风洞中,采用PIV(Particle Image Veloci metry,粒子图像测速)技术测量了超声速光学头罩流场的速度分布。PIV技术应用于超声速流场时,对系统的硬件配备、示踪粒子的跟随性以及PIV算法的精度有很高的要求。本文PIV系统选用高精度的同步控制器和高能量激光器;以纳米级粒径的粒子作为示踪粒子,通过斜激波响应实验分析了其在超声速流场中的跟随性;并采用多种高精度速度场算法对粒子图像进行处理。实验结果表明,示踪粒子在超声速流场中有很好的跟随性,采用的高精度速度场算法能够很好地反映超声速光学头罩流场的速度分布。 展开更多
关键词 超声速 PIV 跟随性 光学性能 光学头罩
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超声速弹头凹型光学头罩流动显示研究 被引量：15
5
作者 田立丰 易仕和 +2 位作者 赵玉新 何霖 程忠宇 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期15-17,共3页
在自行设计的Ma=3.8超声速风洞中,采用基于纳米技术的平面激光散射(NPLS)方法对超声速弹头凹型光学头罩流场进行了流动显示实验。高时空分辨率的NPLS图像再现了激波、膨胀波、边界层及尾迹等流场结构。观察到了边界层的产生、发展及转... 在自行设计的Ma=3.8超声速风洞中,采用基于纳米技术的平面激光散射(NPLS)方法对超声速弹头凹型光学头罩流场进行了流动显示实验。高时空分辨率的NPLS图像再现了激波、膨胀波、边界层及尾迹等流场结构。观察到了边界层的产生、发展及转捩过程。通过对时间相关图像的分析,可以精确测定边界层内大尺度结构的几何特征和时间演化特征。 展开更多
关键词 NPLS 高时空分辨率 湍流边界层 弹头模型
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超高速模型及其等离子体鞘套RCS特性研究(英文) 被引量：14
6
作者 曾学军 于哲峰 +4 位作者 部绍清 柳森 马平 石安华 梁世昌 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期645-649,共5页
为了研究等离子体对超高速模型雷达散射截面的影响,利用气动物理靶测量超高速模型及其绕流的雷达散射截面(RCS),给出了雷达接收信号、信号频谱和模型雷达散射截面的一维距离像。利用时域有限差分方法(FDTD)分析了等离子体鞘套对模型电... 为了研究等离子体对超高速模型雷达散射截面的影响,利用气动物理靶测量超高速模型及其绕流的雷达散射截面(RCS),给出了雷达接收信号、信号频谱和模型雷达散射截面的一维距离像。利用时域有限差分方法(FDTD)分析了等离子体鞘套对模型电磁散射特性的影响。将数值模拟结果和试验结果进行了对比,对比结果显示二者符合得很好。数值模拟结果还表明雷达入射角小角度偏移对测量结果有较大影响。 展开更多
关键词 再入 雷达散射面积 等离子体 超高速
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8米×6米风洞TPS反推力试验技术 被引量：9
7
作者 黄勇 胡卜元 +2 位作者 张卫国 王勋年 章荣平 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期346-353,共8页
TPS(涡扇动力模拟器)试验技术是风洞中模拟发动机反推力状态最有效的手段。开展反推力试验的目的是获得反推力发动机对飞机气动特性的影响,确定反推力发动机的再吸入速度边界。为满足我国大飞机研制的试验技术需求,中国空气动力研究与... TPS(涡扇动力模拟器)试验技术是风洞中模拟发动机反推力状态最有效的手段。开展反推力试验的目的是获得反推力发动机对飞机气动特性的影响,确定反推力发动机的再吸入速度边界。为满足我国大飞机研制的试验技术需求,中国空气动力研究与发展中心在8米×6米风洞发展了全模TPS反推力试验技术。自主研制了TPS反推力试验专用的高精度六分量杆式应变天平、大流量空气桥和流量控制单元、TPS监视报警系统、数据采集系统、综合显示系统等TPS反推力试验系统,制定了试验模拟准则、试验流程和试验方法,建立了完善的全模TPS反推力试验技术。利用TPS反推力试验技术,开展了国内首期全模TPS反推力风洞试验,研究了某型飞机反推力发动机的再吸入特性,获得了反推力发动机的再吸入速度边界。 展开更多
关键词 大飞机 反推力 涡扇动力模拟器 试验技术 低速风洞
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热风洞中涡轮叶片温度场红外热像测量方法 被引量：7
8
作者 黄名海 臧树升 +1 位作者 葛冰 翁史烈 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2679-2683,共5页
提出了在热风洞中利用红外热像来测量涡轮叶片表面温度场的方法.针对热风洞特有的干扰因素,即石英玻璃窗口的透射比随着叶片表面温度变化以及燃气中的二氧化碳和水蒸气等组分参与热辐射所带来的干扰,在取得红外热像后按照燃气工况对温... 提出了在热风洞中利用红外热像来测量涡轮叶片表面温度场的方法.针对热风洞特有的干扰因素,即石英玻璃窗口的透射比随着叶片表面温度变化以及燃气中的二氧化碳和水蒸气等组分参与热辐射所带来的干扰,在取得红外热像后按照燃气工况对温度场测量结果进行综合修正.考虑到叶片表面曲率的变化,通过几何上的变换重现了实际叶片表面上的温度场.结果表明：在热风洞的叶片温度场的红外热像测量中存在着110~140K的修正量.高温燃气环境中的红外热像测量结果必须按工况进行修正. 展开更多
关键词 热风洞实验 涡轮叶片 红外热像 温度场测量 燃气热辐射
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FL-24风洞埋入式进气道试验技术 被引量：9
9
作者 樊建超 华杰 +1 位作者 于昆龙 胡洪学 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期92-94,共3页
采用中压引射和经过校准的文氏流量计的方法,有效提高了埋入式进气道的捕获流量和流量测量精度,成功地在FL-24风洞中建立了埋入式进气道试验技术。风洞试验表明:整个试验系统设计合理,流量测量精度达到了0.5%以内。
关键词 进气道 试验技术 流量系数 总压恢复
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沙粒起动风速研究 被引量：10
10
作者 戚隆溪 董飞 +1 位作者 陈强 王柏懿 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2001年第4期13-14,共2页
在风沙流实验中，发展了设陷井捕集蠕移沙粒的方法来测量各种来流条件下的蠕移沙量，再外推得到流体起动风速．试验表明粗糙度不同的沙平面的流体起动风速相同．文中还给出实验段轴线风速与野外来流摩阻速度之间的对应关系．
关键词 沙粒蠕移 起动风速 摩阻速度 沙风洞 风沙流
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超声速进气道边界层吸除方案设计及实验 被引量：7
11
作者 张红军 忻贤钧 +1 位作者 白葵 沈清 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期88-91,共4页
应用工程设计方法,结合数值模拟,设计了一种带有边界层吸除型式的超声速轴对称进气道,对进气道内流场进行了数值模拟研究,并且进行了风洞实验。研究发现,对进气道中心锥边界层进行合理流量的吸除可以明显提高进气道的总压恢复,增强了进... 应用工程设计方法,结合数值模拟,设计了一种带有边界层吸除型式的超声速轴对称进气道,对进气道内流场进行了数值模拟研究,并且进行了风洞实验。研究发现,对进气道中心锥边界层进行合理流量的吸除可以明显提高进气道的总压恢复,增强了进气道的稳定工作的能力。从试验数据可知,在Ma=4.0时,进气道临界总压恢复系数达到了0.43,与不吸除比较,比常规同类进气道的临界总压恢复系数(σ=0.33)提高了约30%。通过对数值模拟结果与风洞实验结果的对比可知,二者能够基本吻合。 展开更多
关键词 边界层吸除 超声速进气道 数值模拟 风洞实验
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基于LabVIEW的大型超声速风洞总压测控系统设计与应用 被引量：10
12
作者 高川 周波 +1 位作者 蒋婧妍 褚卫华 《测控技术》 CSCD 北大核心 2014年第8期84-87,共4页
采用NI公司的LabVIEW虚拟仪器技术,对某大型暂冲式超声速风洞总压测控系统进行了深入研究。针对风洞试验压力控制精度要求高、风险性大等特点,通过合理设计信号采集与处理方案和系统控制与安全策略。实现了总压的快速、精准调节和风洞... 采用NI公司的LabVIEW虚拟仪器技术,对某大型暂冲式超声速风洞总压测控系统进行了深入研究。针对风洞试验压力控制精度要求高、风险性大等特点,通过合理设计信号采集与处理方案和系统控制与安全策略。实现了总压的快速、精准调节和风洞的安全运行。主要介绍了系统的构成、信号采集与处理、控制策略及安全策略。实际应用表明,该系统具有调节快、精度高、稳定性好的特点,实现了基于LabVIEW虚拟仪器技术在大型超声速风洞总压测量与控制中的智能化高效运行。 展开更多
关键词 风洞 虚拟仪器 测控 总压
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利用M1.4喷管和开孔壁试验段实现低超声速流场实验研究 被引量：4
13
作者 刘琴 陈志强 +2 位作者 申江 符澄 王海峰 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期84-87,共4页
在FL-26y风洞中利用M1.4喷管和开孔壁试验段进行了实现低超声速流场的实验研究工作。通过实验研究验证了利用M1.4喷管在开孔壁试验段上建立起的低超声速流场的流场品质能够满足国军标合格指标的要求。实验还考察了不同稳定段总压、驻室... 在FL-26y风洞中利用M1.4喷管和开孔壁试验段进行了实现低超声速流场的实验研究工作。通过实验研究验证了利用M1.4喷管在开孔壁试验段上建立起的低超声速流场的流场品质能够满足国军标合格指标的要求。实验还考察了不同稳定段总压、驻室抽气量等开车参数以及不同试验段扩开角、主流引射缝开度和开孔壁开孔率等洞体条件对流场的影响,为2.4m×2.4m跨声速风洞增设M1.4喷管,拓展该风洞试验马赫数的范围,使其具备M1.4的低超声速试验能力提供了技术支持,同时也为该风洞在下一阶段正式开展M1.4流场调试提供了可供参考的调试参数。 展开更多
关键词 M1.4喷管 开孔壁 低超声速 实验研究 跨声速风洞
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MEMS传感器测量平板表面摩擦应力高速风洞试验 被引量：4
14
作者 梁锦敏 李建强 +3 位作者 蒋卫民 李春彦 唐淋伟 田军 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-4,14,共5页
采用两种热敏MEMS传感器阵列和一种电容式MEMS传感器,在FL-21风洞中开展了平板模型表面摩擦应力分布测量试验研究。试验马赫数(Ma)为0.3～0.6,试验雷诺数(Re)为(0.63～1.23)×107m-1,模型迎角为0°。试验结果表明:平板模型边界... 采用两种热敏MEMS传感器阵列和一种电容式MEMS传感器,在FL-21风洞中开展了平板模型表面摩擦应力分布测量试验研究。试验马赫数(Ma)为0.3～0.6,试验雷诺数(Re)为(0.63～1.23)×107m-1,模型迎角为0°。试验结果表明:平板模型边界层流动能量主要集中在1000Hz以内;试验测得的表面摩擦应力分布随Ma变化规律与可压缩层流/湍流估算值吻合较好;试验所用平板模型边界层流动转捩起始点位于距平板前缘160mm附近,终止点在距平板前缘202.5～242.5mm之间。 展开更多
关键词 MEMS(微机电系统) 风洞试验 高速风洞 表面摩擦应力
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等离子体控制下前体分离涡的研究 被引量：3
15
作者 王健磊 孟宣市 +2 位作者 李华星 刘锋 罗时钧 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期740-746,共7页
在圆锥-圆柱组合体模型半顶角为10°的圆锥前体尖端附近布置介质阻挡放电等离子体激励器,采用正弦波高压电源进行等离子体定常开/关激励。实验在3.0m×1.6m的直流式风洞中进行,迎角固定在45°,基于圆锥前体底面直径的实验... 在圆锥-圆柱组合体模型半顶角为10°的圆锥前体尖端附近布置介质阻挡放电等离子体激励器,采用正弦波高压电源进行等离子体定常开/关激励。实验在3.0m×1.6m的直流式风洞中进行,迎角固定在45°,基于圆锥前体底面直径的实验雷诺数为5×10-4。对模型表面周向压力分布进行了测量,同时对测压截面处的空间涡流场进行了粒子图像测速。通过对截面压力分布和空间流场的PIV结果的分析,给出了侧向力、涡核中心位置、轴向涡量、涡核半径、次涡核半径、旋涡最大切向速度、环量等参数随等离子体激励的变化特性。结果表明：在等离子体激励的作用下,同侧的分离剪切层及其卷起的涡向外侧移动,同时另一侧的向着靠近模型的方向移动。同时激励器的作用使左舷侧涡心位置偏离次涡核的几何中心,且使得双侧的涡核和次涡核的尺寸增大。 展开更多
关键词 单电极介质阻挡放电(AC-DBD) 等离子体 主动流动控制 大迎角 非对称分离涡 粒子图像测速
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飞机结冰风洞试验模拟研究 被引量：19
16
作者 范洁川 于涛 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期68-72,92,共6页
论述了飞机结冰风洞试验的必要性;阐述了结冰风洞试验方法;给出了相似准则和模拟参数计算结果及分析;讨论了飞行高度和大尺度水滴模拟问题。
关键词 飞机结冰 结冰风洞 结冰试验 模拟参数
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光学头罩超声速绕流流场光学传输效应风洞试验研究 被引量：4
17
作者 姚向红 吴运刚 +1 位作者 陈勇 谢伟明 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期97-101,108,共6页
在Ma=3连续超声速风洞中,开展了光学头罩绕流流场光学传输效应的风洞模拟试验方法研究,进行了现场振动测量与隔离,研制了专用试验装置,采用哈特曼传感器和剪切干涉仪两种手段进行了光学传输效应的试验测量。试验中,针对试验装置各部分... 在Ma=3连续超声速风洞中,开展了光学头罩绕流流场光学传输效应的风洞模拟试验方法研究,进行了现场振动测量与隔离,研制了专用试验装置,采用哈特曼传感器和剪切干涉仪两种手段进行了光学传输效应的试验测量。试验中,针对试验装置各部分的不同组合状态,进行了大量的测试,研究了试验装置有效性以及试验数据重复性,着重分析了探测光束的PV值与RMS值。结果表明:导流板可明显抑制风洞洞壁边界层干扰,试验装置与方法可行,对于连续式风洞中模型绕流流场光学传输效应测试有一定参考价值。 展开更多
关键词 传输效应 波前 光学头罩 振动 半模 导流板
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弹体脉动压力特征的实验研究 被引量：14
18
作者 王娜 高超 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期30-35,共6页
针对弹体模型进行了表面脉动压力特性实验研究,实验马赫数M∞=0.8、0.84、0.86、0.92、1.0、1.15、2.0、2.5,实验迎角α=-5°、-3°、0°、3°、5°,沿弹体轴向测量了14个特征点的脉动压力,得到了弹体表面测点的脉... 针对弹体模型进行了表面脉动压力特性实验研究,实验马赫数M∞=0.8、0.84、0.86、0.92、1.0、1.15、2.0、2.5,实验迎角α=-5°、-3°、0°、3°、5°,沿弹体轴向测量了14个特征点的脉动压力,得到了弹体表面测点的脉动压力系数、频谱曲线以及相关性系数等实验数据。结果表明:脉动压力系数总体上随马赫数增加而降低。不同马赫数,迎角α=0°的条件下沿轴向各测点压力脉动之间的空间相关性有类似的分布规律,且各测点脉动压力基本互不相关。在实验的迎角下,脉动压力系数在弹体表面曲率变化较小的位置基本上不随来流迎角的改变而变化,膨胀拐角肩部位置的脉动压力系数随着迎角的改变而变化较大。超声速来流的功率谱能量峰值所对应的主频出现明显的低频特征;跨音速来流时特征频率随着马赫数的增加而增大,功率谱能量峰值位于特征频率处。 展开更多
关键词 飞行参数 脉动压力 特征频率 功率谱密度 相关性系数
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红外热图在高超声速低密度风洞测热试验中的应用概述 被引量：6
19
作者 李明 祝智伟 李志辉 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期108-112,共5页
围绕大极角情况下模型表面温度的测量、红外热图测热精度的提高、模型物面坐标与红外热图像素位置对应关系等问题,对近年来在高超声速偌氏密度风洞开展的红外热图测热工作进行了总结,给出了一些实用、简单、经济的方法。为验证上述技术... 围绕大极角情况下模型表面温度的测量、红外热图测热精度的提高、模型物面坐标与红外热图像素位置对应关系等问题,对近年来在高超声速偌氏密度风洞开展的红外热图测热工作进行了总结,给出了一些实用、简单、经济的方法。为验证上述技术,在高超声速低密度风洞开展了用红外热图技术与热电偶同时测量一平板带劈薄壁模型表面的气动加热率分布以及半球圆柱模型红外测热数据与DMSC计算结果的比较。不同手段获得的数据与红外测热数据相互验证的结果表明:这些技术的解决,有利于红外热图技术向工程化实用化迈进。 展开更多
关键词 红外热图 热流测量 试验技术 风洞试验
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电热除冰的热力耦合特性及其对冰层的影响研究 被引量：3
20
作者 肖春华 林贵平 +1 位作者 桂业伟 肖京平 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期23-28,共6页
采用计算和实验相结合的方法,初步研究了电热除冰过程中的热力耦合特性及其对冰层的影响。在电加热条件下,耦合外部气动力载荷的作用,采用有限元方法计算了不同热流密度下表面冰层和蒙皮间界面法向和切向应力的分布,比较了加热/不加热... 采用计算和实验相结合的方法,初步研究了电热除冰过程中的热力耦合特性及其对冰层的影响。在电加热条件下,耦合外部气动力载荷的作用,采用有限元方法计算了不同热流密度下表面冰层和蒙皮间界面法向和切向应力的分布,比较了加热/不加热条件下界面法向和切向应力分布的差别,研究了冰层最大主应力随热流密度的变化规律。研究发现,电加热条件下,在表面冰层融化前,热力耦合特性将造成冰层内部应力的显著增加,从而造成冰层局部区域的破裂,加速冰层的破坏。同时,设计的原理性实验结果验证了热力耦合特性对冰层的破坏影响。研究结果对于电热除冰理论和除冰技术的发展有现实意义。 展开更多
关键词 电热除冰 热力耦合 原理性实验 气动力载荷 破裂
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