飛機(jī)在特定的氣象條件下飛行,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)口部件,如發(fā)動(dòng)機(jī)支板、整流帽罩等會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。不斷聚積的冰層會(huì)改變流道形狀,減少流通面積,造成發(fā)動(dòng)機(jī)性能惡化,脫落的冰層甚至?xí)䲟p壞發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)飛行安全造成難以預(yù)計(jì)的危害。本文采用數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口靜止部件和旋轉(zhuǎn)帽罩的結(jié)冰問(wèn)題進(jìn)行了研究,并針對(duì)結(jié)冰試驗(yàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題,根據(jù)結(jié)冰相似理論建立了一套發(fā)動(dòng)機(jī)冰風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。本文的主要工作包括:（1）采用時(shí)間多步法建立了航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口靜止部件三維結(jié)冰計(jì)算模型,該模型考慮了液態(tài)水的溢流效應(yīng),并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的三維結(jié)冰計(jì)算程序。研究了三維結(jié)冰數(shù)值計(jì)算的基本步驟,建立了結(jié)冰數(shù)值模擬的計(jì)算流程和算法:（1）采用歐拉-拉格朗日法求解空氣-過(guò)冷水滴氣液兩相流場(chǎng);（2）給出了部件表面水滴撞擊特性的求解方法和步驟,提出了一種求解水收集系數(shù)的計(jì)算方法,并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算程序。通過(guò)對(duì)二維NACA0012翼型表面的水收集和三維軸對(duì)稱(chēng)進(jìn)氣道唇口的水收集進(jìn)行的計(jì)算,驗(yàn)證了該方法的可靠性;（3）在Messinger結(jié)冰模型的基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)的三維結(jié)冰計(jì)算模型,該模型考慮了液態(tài)水的溢流效應(yīng),并針對(duì)該模型發(fā)展了... 

【文章來(lái)源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：145 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

武漢儀表廠冰風(fēng)洞示意圖

如圖 2-1 所示，云層溫度對(duì)結(jié)冰強(qiáng)度及結(jié)冰次數(shù)有重要的影響。如圖 2-2 所在研究空速和溫度對(duì)飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)低速飛行時(shí)，一般總飛機(jī)的前緣開(kāi)始結(jié)冰。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道前緣結(jié)冰、機(jī)翼結(jié)冰、平尾結(jié)冰以及垂尾結(jié)飛機(jī)的飛行實(shí)踐危害最大；飛機(jī)高速飛行時(shí)，飛機(jī)表面溫度由于氣動(dòng)加熱而升高造成結(jié)冰溫度的降低，結(jié)冰強(qiáng)度的增加，同時(shí)還會(huì)使結(jié)冰位置和冰形不斷改變。

如圖 2-1 所示，云層溫度對(duì)結(jié)冰強(qiáng)度及結(jié)冰次數(shù)有重要的影響。如圖 2-2 所在研究空速和溫度對(duì)飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)低速飛行時(shí)，一般總飛機(jī)的前緣開(kāi)始結(jié)冰。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道前緣結(jié)冰、機(jī)翼結(jié)冰、平尾結(jié)冰以及垂尾結(jié)飛機(jī)的飛行實(shí)踐危害最大；飛機(jī)高速飛行時(shí)，飛機(jī)表面溫度由于氣動(dòng)加熱而升高造成結(jié)冰溫度的降低，結(jié)冰強(qiáng)度的增加，同時(shí)還會(huì)使結(jié)冰位置和冰形不斷改變。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]錐角對(duì)旋轉(zhuǎn)整流罩積冰影響的模擬實(shí)驗(yàn)[J]. 胡婭萍,吉洪湖,王健,陳寧立,曹廣州,童輝,龐黎剛.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2014(03)
[2]航空發(fā)動(dòng)機(jī)支板熱滑油防冰性能試驗(yàn)[J]. 董威,朱劍鋆,周志翔,董奇.  航空學(xué)報(bào). 2014(07)
[3]機(jī)翼三維結(jié)冰數(shù)值模擬[J]. 張麗芬,劉振俠,胡劍平.  航空計(jì)算技術(shù). 2013(01)
[4]尾部可調(diào)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口支板結(jié)冰數(shù)值模擬研究[J]. 呂亞國(guó),劉振俠,張麗芬,胡劍平.  航空計(jì)算技術(shù). 2011(06)
[5]三維機(jī)翼結(jié)冰模擬[J]. 常士楠,蘇新明,邱義芬.  航空學(xué)報(bào). 2011(02)
[6]飛機(jī)三維結(jié)冰模型及其數(shù)值求解方法[J]. 易賢,桂業(yè)偉,朱國(guó)林.  航空學(xué)報(bào). 2010(11)
[7]飛機(jī)機(jī)翼表面霜冰的三維數(shù)值模擬[J]. 張強(qiáng),曹義華,鐘國(guó).  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2010(06)
[8]結(jié)冰模擬與AEDC方法有效性的驗(yàn)證[J]. 常士楠,洪海華,張玉珠.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[9]一種改進(jìn)的積冰試驗(yàn)相似準(zhǔn)則及其評(píng)估[J]. 易賢,朱國(guó)林,桂業(yè)偉.  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2008(02)
[10]飛機(jī)機(jī)翼結(jié)冰過(guò)程的數(shù)值模擬[J]. 陳維建,張大林.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2005(06)

博士論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口部件積冰的數(shù)值模擬研究[D]. 胡婭萍.南京航空航天大學(xué) 2009
[2]飛機(jī)積冰的數(shù)值計(jì)算與積冰試驗(yàn)相似準(zhǔn)則研究[D]. 易賢.中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 2007

碩士論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口支板及整流帽罩水滴撞擊特性的計(jì)算分析[D]. 趙秋月.上海交通大學(xué) 2011
[2]關(guān)于飛機(jī)結(jié)冰的水滴撞擊特性計(jì)算與結(jié)冰相似準(zhǔn)則研究[D]. 王梓旭.中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 2008
[3]發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道唇口水滴撞擊特性的數(shù)值模擬研究[D]. 顧海君.南京航空航天大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3537328