本文關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)部件復(fù)雜表面水滴撞擊計(jì)算

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【摘要】：為模擬旋轉(zhuǎn)體結(jié)冰問(wèn)題的過(guò)冷水滴運(yùn)動(dòng)及撞擊過(guò)程,基于歐拉方法及單旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系模型,建立了三維旋轉(zhuǎn)水滴運(yùn)動(dòng)模型,并提出了相應(yīng)的數(shù)值求解方法。采用單旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系對(duì)空氣及水滴兩相流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行處理,通過(guò)引入慣性力,將慣性系下的周期轉(zhuǎn)動(dòng)邊界轉(zhuǎn)換為定常流動(dòng)邊界;利用歐拉方法,使用單向耦合形式描述空氣—水滴流場(chǎng);在單旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,向控制方程內(nèi)引入科里奧利加速度及牽連加速度,進(jìn)行非慣性系下歐拉方程的修正,從而描述水滴運(yùn)動(dòng)過(guò)程;采用有限容積求解器對(duì)空氣及水滴運(yùn)動(dòng)的控制方程組進(jìn)行求解,通過(guò)引入源項(xiàng)定義單旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的慣性力,得到空氣流場(chǎng)及水滴場(chǎng)的速度、體積分?jǐn)?shù)分布,進(jìn)而得到表面水滴撞擊特性。采用上述方法對(duì)旋轉(zhuǎn)帽罩與葉片模型進(jìn)行算例分析,結(jié)果表明所建立的旋轉(zhuǎn)水滴計(jì)算方法有效,對(duì)比靜止?fàn)顟B(tài)表面的結(jié)果,旋轉(zhuǎn)對(duì)帽罩的水滴撞擊特性影響甚小,而對(duì)槳葉存在顯著影響;由于帽罩具有中心對(duì)稱(chēng)的特性,因而旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的切向速度變化對(duì)其水滴撞擊特性影響不明顯;槳葉表面水滴收集系數(shù)隨旋轉(zhuǎn)角速度增大而增大,同時(shí)收集系數(shù)在表面的分布會(huì)向迎風(fēng)方向偏移,較大的角速度對(duì)應(yīng)了更為顯著的收集系數(shù)增幅與偏移現(xiàn)象。
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué);人機(jī)工效與環(huán)境控制重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金(YWF-14-HKXY-008)
【分類(lèi)號(hào)】：V321.229
【正文快照】： 0引言隨著航空科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,以飛機(jī)結(jié)冰氣象條件為典型代表的氣象因素成為威脅飛行安全的重要因素。過(guò)冷水滴撞擊導(dǎo)致的飛機(jī)結(jié)冰現(xiàn)象可能破壞升力部件氣動(dòng)外形,影響發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣效率,甚至引起飛行事故。飛機(jī)結(jié)冰過(guò)程及其防護(hù)方法研究涉及復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)耦合問(wèn)題,近年來(lái)得到，

本文編號(hào)：1140801