【摘要】：以縮比后的翼型前緣曲面為研究對象,對壓電振動除冰的方法進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。針對翼型曲面的特殊性,以有限元模型導(dǎo)出的翼型截面離散點(diǎn)為基礎(chǔ),設(shè)計了針對翼型曲面和不同壓電元件尺寸下的壓電元件可貼區(qū)域的求解算法,并通過五點(diǎn)共圓法和四點(diǎn)共圓法的理論思想得出翼型曲面各點(diǎn)切法向矢量的求解算法。針對翼型曲面研究了壓電元件的布局規(guī)律。結(jié)果表明,翼型曲面結(jié)構(gòu)下,壓電元件的激勵效果隨著間距的增大而減弱,壓電元件布置在振型波峰位置附近有最佳的激勵效果。在粘貼接觸面積一定的前提下,激勵效果隨著相對貼片數(shù)量的增加而減弱,而壓電元件的貼片集中度越高,激勵效果越好。實(shí)驗(yàn)得到了較好的除冰效果,驗(yàn)證了布局方式的可行性,同時除冰功率最大為69.77W·m~(-2),低于電熱除冰系統(tǒng)所需功耗。
[Abstract]:The deicing method of piezoelectric vibration is studied theoretically and experimentally by taking the front surface of the airfoil after shrinkage as the research object. In view of the particularity of airfoil surface, based on the discrete points of airfoil section derived from finite element model, an algorithm for solving the stickable region of piezoelectric element is designed for airfoil surface and different piezoelectric element sizes. Based on the theory of five point common circle method and four point common circle method, the algorithm for solving the tangential vector of airfoil surface is obtained. The layout of piezoelectric elements for airfoil surfaces is studied. The results show that the excitation effect of piezoelectric elements weakens with the increase of the spacing under the airfoil curved surface structure, and the piezoelectric element is arranged near the peak position of the vibration mode wave with the best excitation effect. On the premise of a certain adhesive contact area, the excitation effect decreases with the increase of the relative number of patches, while the higher the patch concentration of piezoelectric elements, the better the incentive effect. A good deicing effect is obtained, and the feasibility of the layout is verified. The maximum deicing power is 69.77W m-2, which is lower than the power consumption required by the electrothermal deicing system.
【作者單位】： 南京航空航天大學(xué)航空宇航學(xué)院;中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所;空間物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家973重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項(xiàng)目(2015CB755804) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11402114) 江蘇省研究生培養(yǎng)創(chuàng)新工程(SJLX_0143) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金 江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程基金
【分類號】：V244.15

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本文編號：2286123