摘要：数值模拟是研究飞机结冰的重要手段,为获取水滴撞击特性,通常采用欧拉法求解水滴运动方程。液态水含量在空间分布上存在间断,会导致水滴欧拉方程的求解极易发散;若采用一阶格式,虽然稳定性得到提高,但计算精度难以保证满足工程设计需求;有研究者通过添加扩散项以提升收敛性,但会人为增加数值耗散。针对这一问题,本文采用一阶迎风格式对水滴欧拉方程的对流通量进行离散,并通过线性重构与限制器函数保证计算精度达到二阶,建立一种基于迎风离散格式的水滴欧拉方程二阶求解方法。通过对比NACA0012、NACA23012和NLF0414翼型水滴撞击特性计算结果与FENSAP-ICE软件的结果,验证了该方法的有效性与计算精度。

摘要：为开展翼型迎角在周期性变化时的结冰特征研究,研制了适配于FL-61结冰风洞的翼型俯仰振荡机构,使翼型的迎角在试验过程中呈周期性正弦变化。该机构安装在试验段侧壁的主动端,调节伺服电机转速实现翼型迎角俯仰运动频率的无级变化,更换机械偏心轮可改变翼型的振幅,更换转接件可调整翼型的平均迎角。该设计形式的优势在于,伺服电机单向转动,对电机动态要求较低,控制方式简单。经测试,该机构的迎角控制精度≤3′,最高振荡频率为6 Hz。该装置已成功应用于FL-61结冰风洞,获得了翼型不同运动工况的冰形特征,为深入研究旋翼翼型俯仰振荡的结冰特性提供了试验平台。

摘要：以带电加热防除冰系统的平尾后掠翼型为研究对象,在风速90 m/s、温度-4~-9℃、液态水含量(Liquid water content,LWC)0.45~1.5 g/m3以及水滴直径(Median volumetric diameter,MVD)20.1~36μm条件下,在0.6 m结冰风洞中开展溢流冰生成规律研究,包含溢流冰起始位置、覆盖范围和类型。试验结果表明,翼型表面溢流冰形成的起始位置受加热功率及来流温度影响较为明显,加热功率或来流温度低至一定数值时溢流冰类型从溪状冰变为冰脊,随着加热功率或来流温度的增加,溢流冰起始位置向后移动。溢流冰的溢流范围受LWC及加热功率影响较为明显,LWC越大,收集水量越多,溢流的范围随之越广;加热功率的影响类似,增大加热功率融化的溢流水增多,从而溢流范围越广。溢流冰生成的类型对MVD的变化比较敏感,当MVD从20.1μm增加为3μm时,溢流冰即从典型的溪状冰变为冰脊。

摘要：为防止溢流冰的生成,在降低能耗的同时实现干态防冰的效果,发展了一种低能耗干态防冰技术。在基于传热原理的防冰设计基础上引入促进水脱落的思想,使撞击在表面的过冷水维持在液态并保持较低的表面温度。利用超疏水表面促进水脱落作为主要防护手段,增大水脱落量的同时减小换热时间,能够降低液态水在防冰表面的溢流,减少表面换热能耗,抑制了溢流冰的生成,实现了良好的防冰效果。结冰风洞试验结果表明,与传统的热防护方法相比,低能耗干态防冰技术能够显著抑制前缘结冰和溢流冰生成,并降低防冰能耗。

摘要：分流环表面换热特性对提升防冰设计效能至关重要。针对传统热气防冰方案中试验件与试验方案系统复杂、成本高昂等问题,本文提出了一种新型电加热膜防冰设计方案的分流环表面换热系数的试验方法。根据能量守恒定律,推导出分流环表面换热系数理论公式。试验研究了不同俯仰角、速度、液态水含量(Liqid water content,LWC)以及水滴中位体积直径(Median volumetric diameter,MVD)等对分流环表面换热特性的影响。试验结果表明:前缘区域换热系数随俯仰角先增大后降低,25°俯仰角是明显的转折点;相同喷雾条件下的前缘区域、下表面区域的平均换热系数约是干空气条件下的3倍;分流环前缘的换热系数明显大于上、下表面的换热系数。

摘要：超疏水光热防除冰表面作为一种新兴的防除冰手段,在防除冰领域具有巨大的应用潜能。本研究通过数值模拟和物理实验相结合的手段研究了不同微结构超疏水表面的光热防除冰特性。基于有限元模拟,得到了纳米颗粒的粒径、种类、体积分数、涂层厚度及微纳复合结构表面的结构参数对表面光热转化效率和升温效果的影响。另外,考虑了微柱和微锥两种微纳复合结构,数值结果表明微纳复合结构具有更好的光热特性,微锥结构的光热特性最好。同时,详细讨论了微结构尺寸参数,如特征尺度和高宽比,对表面吸收率与光热转化效率的影响。光照升温和融冰试验结果表明制备的超疏水光热表面能够实现高效的光热转化和防除冰功能,最优结构的表面在一个太阳光照条件下的温升可以达到45℃。本研究的研究工作可以为防除冰材料的优化设计提供参考。

摘要：为突破结冰风洞对翼型模型尺寸的限制,提出了一种新的混合翼型设计方法,可使用一套混合翼型模拟原始翼型在不同迎角下的结冰试验,弥补了以往混合翼型只能在单个设计迎角下使用的缺陷。方法采用多段翼的形式设计混合翼型,以多目标迎角等结冰试验条件作为设计输入,优化设计主翼外形和襟翼的位置、偏转角度,利用襟翼位置和偏转角度的变化实现混合翼型和原始翼型前缘表面的压力系数在不同迎角下能够保持一致,继而保证前缘结冰外形的一致性。设计的混合翼型较原始翼型弦长减小接近40%,在冰风洞中对混合翼型和原始翼型在目标结冰条件下进行试验,对比结果显示,在选取的多个目标迎角下,混合翼型和原始翼型二维截面的结冰外形基本一致,提出的混合翼型设计方法能够有效的模拟原始翼型在不同迎角下的结冰外形。

摘要：利用冬季自然低温进行结冰试验是飞机大尺寸部件和整机结冰试验的有效方法。文章总结了法国、加拿大、美国、俄罗斯等国家季节性结冰风洞的主要参数,分析了季节性结冰风洞在大尺寸机翼、螺旋桨和飞机等方面的试验能力。基于中国航空工业空气动力研究院季节性可移动式结冰风洞开展了螺旋桨结冰和机上地面结冰试验方法研究,分析了螺旋桨结冰和冰脱落规律,对于进一步研究螺旋桨结冰问题、发展机上地面结冰试验技术具有参考价值。提出了一种季节性、可移动、模块化组装的直流式结冰风洞概念设计方案,利用我国冬季低温自然环境,每年11月至次年3月具备结冰试验条件,试验窗口期与国外同类设施相当,可满足大尺寸模型和飞机结冰试验需求,为我国建设大型季节性结冰风洞、发展结冰风洞试验技术提供参考。

摘要：本文从文化视角，深入分析了林语堂文化家庭小说《林语堂三部曲》中的“家长与丈夫”形象。认为这些形象具有儒道融合、中西融合的复合性文化品格，表现出鲜明的哲理性、象征性、理想性的精神特征和艺术审美特征，体现了林语堂儒道融合。

摘要：为了提高结冰飞行试验的灵活性,降低试验成本、风险,提高试验效率,本文设计、制作了一架具有典型大展弦比特征、起飞重量(质量)为20kg的无人飞行平台及结冰试验系统,其机翼外段可以依据试验项目更换,具备满足结冰飞行试验需求的机载计算机与飞控系统,能够采集温度以及视频等信号,并实时传输至地面监控系统.基于上述平台,选取有利气象条件,开展了自然结冰飞行试验,成功地采集到机翼结冰过程中的温度、图像等关键信息,验证了基于无人飞行平台开展自然结冰试验的有效性.