【摘 要】
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机翼前缘角状冰下游会出现气流回流,导致冰层表面水膜堆积甚至吹离。为了研究水膜吹离对积冰的影响,在现有的三维积冰与薄水膜流动耦合模型的基础上,基于水膜的功平衡分析的
【机 构】
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南京航空航天大学能源与动力学院; 南京航空航天大学无人机研究院;
【基金项目】
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国家自然科学基金(No.51506084);江苏省自然科学基金(No.BK20150740)
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机翼前缘角状冰下游会出现气流回流,导致冰层表面水膜堆积甚至吹离。为了研究水膜吹离对积冰的影响,在现有的三维积冰与薄水膜流动耦合模型的基础上,基于水膜的功平衡分析的方法,建立了水膜吹离的数学模型,发展了对应的计算方法,并给出了水膜吹离的判定依据:当气流曳力做的功大于黏附功时,角状冰附近的水膜会发生吹离。对圆柱、NACA0012翼型进行数值模拟,冰形的结果与实验吻合良好,从而验证了该模型的合理性。研究表明:积冰模型引入水膜吹离后,可以更好地模拟角状明冰积冰;随着积冰时间的推移,气流回流和水膜堆积逐渐加剧,水膜发生吹离的可能性增大。
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