本文關(guān)鍵詞：過(guò)冷大水滴結(jié)冰探測(cè)方法研究

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【摘要】：在飛機(jī)結(jié)冰問(wèn)題中,過(guò)冷水滴粒徑的不同會(huì)對(duì)飛機(jī)結(jié)冰產(chǎn)生不同的影響,當(dāng)飛機(jī)飛行時(shí),可能會(huì)遇到水滴粒徑超過(guò)50um的過(guò)冷大水滴(Supercooled Large Droplet,SLD)結(jié)冰環(huán)境。SLD結(jié)冰通常會(huì)超出飛機(jī)現(xiàn)有的結(jié)冰防護(hù)區(qū),大規(guī)模地在飛機(jī)機(jī)翼表面形成冰型粗糙的后流冰,對(duì)飛機(jī)機(jī)翼造成嚴(yán)重的外形破壞,嚴(yán)重影響機(jī)翼外流場(chǎng)特性,進(jìn)而影響飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)特性。相對(duì)于常規(guī)結(jié)冰來(lái)說(shuō),SLD結(jié)冰面積較大,結(jié)冰速率較快,產(chǎn)生的后果更加嚴(yán)重,對(duì)飛機(jī)飛行安全造成更加嚴(yán)重的威脅。目前,美國(guó)聯(lián)邦航空管理局已對(duì)原有的結(jié)冰包線進(jìn)行了修正,使其包含了SLD結(jié)冰環(huán)境。本文在分析SLD結(jié)冰特性的基礎(chǔ)上,首先基于其撞擊特性,使用仿真軟件設(shè)計(jì)出一種能夠區(qū)分SLD結(jié)冰和常規(guī)結(jié)冰的探頭二維構(gòu)型。然后,基于探頭二維構(gòu)型,提出了基于光纖結(jié)冰傳感器的SLD結(jié)冰探測(cè)方法,設(shè)計(jì)出光纖式SLD結(jié)冰探測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠較為靈敏地探測(cè)探頭表面光纖結(jié)冰傳感器所處位置的結(jié)冰,并得到結(jié)冰厚度。進(jìn)一步,為了更全面地得到探頭表面的結(jié)冰狀況,提出了基于圖像處理技術(shù)的SLD結(jié)冰探測(cè)方法,設(shè)計(jì)出圖像式SLD結(jié)冰探測(cè)系統(tǒng),通過(guò)圖像處理系統(tǒng)對(duì)所拍攝圖像的處理,能夠得到探頭表面的結(jié)冰厚度及其分布信息。另外,針對(duì)兩種SLD結(jié)冰探測(cè)系統(tǒng),分布進(jìn)行了結(jié)冰風(fēng)洞試驗(yàn)和高低溫箱試驗(yàn),驗(yàn)證了探測(cè)系統(tǒng)具有區(qū)分SLD結(jié)冰和常規(guī)結(jié)冰的功能,并通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,獲取到探頭表面的結(jié)冰信息。
【關(guān)鍵詞】：過(guò)冷大水滴 結(jié)冰探測(cè) 光纖結(jié)冰傳感器 圖像處理
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V321.229
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 研究的目的及意義13-14
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容14-15
• 2 SLD結(jié)冰探測(cè)原理15-23
• 2.1 SLD特性研究15-17
• 2.2 探頭二維構(gòu)型設(shè)計(jì)17-21
• 2.3 SLD結(jié)冰探測(cè)總體思路21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 光纖式SLD結(jié)冰探測(cè)方法23-42
• 3.1 光纖結(jié)冰傳感器23-24
• 3.2 光纖式SLD結(jié)冰探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)24-29
• 3.3 試驗(yàn)驗(yàn)證29-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 4 圖像式SLD結(jié)冰探測(cè)方法42-59
• 4.1 SLD結(jié)冰探測(cè)器設(shè)計(jì)42-44
• 4.2 圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)44-51
• 4.3 試驗(yàn)驗(yàn)證51-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 5 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 總結(jié)59-60
• 5.2 展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 附錄I 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文66

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