結(jié)冰相似準(zhǔn)則是將飛行條件轉(zhuǎn)換為試驗(yàn)參數(shù)的重要理論方法,然而現(xiàn)有的相似準(zhǔn)則多基于小水滴結(jié)冰過程而提出,其在應(yīng)用于大水滴的相似轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大偏差。針對這一現(xiàn)狀,開展考慮水滴動(dòng)力學(xué)特性的結(jié)冰相似準(zhǔn)則研究。首先,基于ONERA相似準(zhǔn)則,融入關(guān)于水滴變形破碎和飛濺動(dòng)力學(xué)特性的相似參數(shù),提出了修正的結(jié)冰相似準(zhǔn)則;其次,基于這兩種相似準(zhǔn)則,采用數(shù)值模擬的方法計(jì)算獲得了修正前后的收集系數(shù),并對比驗(yàn)證了修正方法的有效性;最后,分析兩種修正方法得到的試驗(yàn)參數(shù)隨尺寸縮比的變化情況,給出了所修正的相似準(zhǔn)則在結(jié)冰試驗(yàn)中的應(yīng)用建議。結(jié)果表明,本文修正方法提高了局部收集系數(shù)的吻合度,降低了收集系數(shù)平均誤差和撞擊極限誤差,且應(yīng)用該準(zhǔn)則得到的縮比試驗(yàn)參數(shù)在結(jié)冰風(fēng)洞的設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。該修正方法可以為過冷大水滴結(jié)冰風(fēng)洞試驗(yàn)相似變換提供指導(dǎo)。 

【文章來源】：實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2020,34(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

液態(tài)水含量比與模型尺寸縮比的關(guān)系

圖1展示的是基于未修正、πb修正和πs修正等3種相似方法得到的局部收集系數(shù)與參考條件的對比結(jié)果，橫坐標(biāo)中ds為物面距離，c為弦長。ONERA相似準(zhǔn)則應(yīng)用于小水滴時(shí)，縮比條件的局部收集系數(shù)和參考條件的收集系數(shù)完全重合[14]，而圖1顯示的局部收集系數(shù)與參考條件局部收集系數(shù)還有一定差距，所以對相似準(zhǔn)則進(jìn)行修正十分必要。由圖1(a）可以看出，采用πb修正的局部收集系數(shù)與參考模型的結(jié)果幾乎重合，而采用πs修正的局部收集系數(shù)與參考模型的結(jié)果存在一些差別。另外，2種修正方法在撞擊極限處的誤差均較大，但整體上，基于本文修正相似準(zhǔn)則的結(jié)果較未修正相似準(zhǔn)則得到的結(jié)果要好。

圖3是不同模擬高度水滴直徑比與模型尺寸縮比的關(guān)系。可以看出，對于同一參考條件，基于πb修正和πs修正的水滴直徑隨著模型尺寸縮比的減小而減小，尺寸縮比在0.05～1.00之間時(shí)，πb修正的水滴直徑比在0.05～1.30之間，πs修正的水滴直徑比在0.30～0.90之間，一般結(jié)冰風(fēng)洞可滿足直徑縮比要求，而πs修正的可模擬水滴直徑的范圍大于πb修正。圖3 水滴直徑比與模型尺寸縮比的關(guān)系

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]考慮水滴動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的結(jié)冰試驗(yàn)相似準(zhǔn)則[J]. 周志宏,易賢,桂業(yè)偉,屈建民.  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2016(02)
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博士論文
[1]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.中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 2007



本文編號(hào)：3069130