為模擬旋轉(zhuǎn)部件復(fù)雜表面的結(jié)冰過程,開展旋轉(zhuǎn)空氣流場(chǎng)、水滴撞擊,以及水膜流動(dòng)結(jié)冰熱力學(xué)模型研究。采用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系進(jìn)行處理,將慣性系下的周期轉(zhuǎn)動(dòng)邊界轉(zhuǎn)換為定常流動(dòng)邊界,求解其N-S方程,獲得旋轉(zhuǎn)空氣流場(chǎng)。在此基礎(chǔ)上,將科里奧利加速度及離心加速度引入水滴流動(dòng)的控制方程,利用歐拉方法建立水滴運(yùn)動(dòng)撞擊旋轉(zhuǎn)壁面的撞擊特性模型。最后,在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下對(duì)表面水膜的受力運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析,建立了考慮離心力與科里奧利力影響的三維旋轉(zhuǎn)表面水膜流動(dòng)結(jié)冰熱力學(xué)模型。以旋轉(zhuǎn)圓柱為對(duì)象,進(jìn)行了仿真計(jì)算,結(jié)果表明,所建立的模型對(duì)旋轉(zhuǎn)部件的水滴撞擊與結(jié)冰模擬是可行的,且隨旋轉(zhuǎn)速度的增加,水滴撞擊與結(jié)冰區(qū)域的偏移更加顯著。 

【文章來源】：飛機(jī)設(shè)計(jì). 2020,40(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

旋轉(zhuǎn)體模型

將旋轉(zhuǎn)體模型導(dǎo)入ICEM軟件,對(duì)其進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,并對(duì)內(nèi)表面和圓柱葉片表面附近的網(wǎng)格進(jìn)行加密,最終劃分出的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格數(shù)量約為736萬,網(wǎng)格劃分如圖2所示。2.2 模型計(jì)算方法

圖4為葉片靜止時(shí)計(jì)算得到的結(jié)冰冰形。可以看到,結(jié)冰區(qū)域覆蓋了圓柱前緣大部分區(qū)域,比水滴撞擊區(qū)域要大,說明這種情況下為明冰,有水膜溢流的作用。圖4 結(jié)冰冰形 (固定)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3243675