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国内刊号：32-1429/V
国际刊号：1005-2615
发布日期:
作者：刘小暄，朱春玲，朱程香，曹岩
单位：南京航空航天大学航空学院,南京 210016；,南京航空航天大学航空学院,南京 210016;南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室,南京 210016；,南京航空航天大学航空学院,南京 210016；,南京航空航天大学航空学院,南京 210016；
关键词：飞机防/除冰;电加热防除冰;耦合传热;非稳态导热
当飞机飞行过程中遇到结冰工况时，为保证飞机的飞行安全以及气动性能，常使用热防护方法作为飞机防除冰的重要手段。本文通过使用共轭耦合方法建立了机翼内部多层导热与水膜流动的耦合计算模型，并针对电加热防除冰过程进行了一系列数值模拟计算。研究选取了可进行非稳态计算的Myers水膜模型，电加热组件导热模型则采用有限体积法隐式离散进行计算，水膜模型与导热模型通过交换边界值的共轭传热方法实现松耦合。研究发现在电加热防除冰过程中，由于积冰融化和水膜流动会产生溢流水再冻结现象。对电加热系统开启后期的积冰外形进行了流场计算与气动分析，发现机翼上下翼面溢流水冻结部位会对流场产生扰动。通过Q准则判断积冰后侧产生了涡结构，对比未发生结冰的干净翼型，机翼前缘位置溢流水冻结导致压力系数曲线发生较大震荡，因此溢流水再冻结问题影响了机翼的气动性能，未能使电加热防除冰系统达到理想的防护效果。
来源：2024年第2期
《南京航空航天大学学报》期刊编辑部
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