飞机结冰严重威胁飞行安全,由于结冰引起的安全事故屡见不鲜,为了保证飞行安全,大部分飞机均设计和安装了结冰防护系统。电热防冰系统凭借其可靠性高、重量轻、易于实现自动化控制等优点,成为目前飞机上最常用的防冰技术之一。为了促进我国航空事业的发展,满足国产飞机的结冰防护系统设计研制需求,开展电热防冰系统性能分析方法研究,对于指导电热防冰系统的优化设计和取得飞机防护系统的适航认证具有重要意义。本文研究电热组件工作时蒙皮表面的温度和溢流水的分布特性,针对水滴运动和撞击特性的数值模拟方法,分别介绍了二维拉格朗日和三维欧拉的水滴撞击特性计算方法,本文采用欧拉法(Eluer),基于Fluent软件开发UDF函数,完成三维水滴撞击特性的计算,为带电热防冰系统的蒙皮外部热流计算提供输入条件;采用边界层积分法计算蒙皮外表面局部对流换热系数,并考虑结冰表面粗糙度的影响,通过对结冰表面粗糙度形成的原因进行分析,针对层流和湍流情况分别采用不同的对流换热系数进行计算,提高结冰模型的计算精度;基于结冰外表面的热流计算方法建立电热系统工作时结冰表面的一维耦合传热模型,并将一维模型推导至二维模型,使用焓法简化二维耦合传热模型,最终建立基于二维Messinger模型的耦合传热特性分析方法,采用本文建立的耦合传热分析方法,计算电热防冰系统开启时的表面温度和溢流水的分布情况,并对表面热流分布和加热区外的结冰情况进行分析。