南京航空航天大学学报

作者：胡玖琦，王敬鑫，朱春玲，朱程香，赵宁，刘森云

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；,南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室， 南京 210016；,南京航空航天大学航空学院，南京 210016；,南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室， 南京 210016；,中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点实验室，绵阳 621000；

关键词：飞机结冰;两相流;水膜表面波动;数字图像投影技术;全视域

基金：收稿日期:国家自然科学基金（11832012）；结冰与防除冰重点实验室开放课题（IADL20190302）。

飞机表面在过冷水滴持续撞击下存在未冻结的液态水，液态水在气流驱动下向后发生回流。流动过程中水膜表面波动改变了液体的质量分布，进而影响结冰过程的传热特性。本文针对风速在16.5~45.5 m/s和水膜雷诺数在24.17~96.69范围内，采用了数字图像投影（Digital image projection， DIP）技术进行非侵入式测量，观测平板水膜流动中表面波在全视域内波形发展的过程。同时针对视域内的瞬时信号对波动特性进行分析，阐述了气-液界面波参数随风速和水膜雷诺数的变化，包括波峰高度、波峰频率、波速和波峰间距等。结果表明，表面波在水膜流动过程中呈现多种形态，风速增大会破坏原有的周期性波动加剧形态变化，流量增加会提高界面稳定性维持周期性波动。对水膜表面波动特性研究有助于揭示水膜流动过程中波形变化的物理机制，用于优化冰形预测和防冰系统设计。

来源：2022年第2期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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