【摘 要】
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为明晰结冰风洞中液滴相变效应,发展了基于Euler法的气液两相传质传热耦合流动计算方法,探索了3m×2m结冰风洞主试验段构型相变效应对液滴传热过程的影响,开展了参数影响研究
【机 构】
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中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室,绵阳 621000;中国空气动力研究与发展中心飞行器结冰与防除冰重点实验室,绵阳 621000;中国空气动力研究与发展中心飞行器结冰与防除冰重点实验
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为明晰结冰风洞中液滴相变效应,发展了基于Euler法的气液两相传质传热耦合流动计算方法,探索了3m×2m结冰风洞主试验段构型相变效应对液滴传热过程的影响,开展了参数影响研究,评估了试验段内液滴过冷状态。结果表明:构型内液滴经历了先蒸发后凝结两个阶段,蒸发效应促进了准一维传热阶段液滴温度的下降趋势,使液滴温度趋于湿球温度,而凝结效应则抑制了三维收缩阶段液滴温度的下降趋势,进而增大了试验段液气温差,影响液滴过冷状态;增大初始相对湿度和试验段气流速度,会导致蒸发效应减弱而凝结效应增强,进而增强了相对湿度和气流速度对液滴过冷状态的影响程度,与此相反,初始液滴尺寸的增加,则会导致蒸发效应和凝结效应均减弱,进而减弱了液滴尺寸对液滴过冷状态的影响程度;在典型工况下,小尺寸液滴(液滴直径范围为40~100μm)在高风速时(试验段气流速度大于164m/s)将偏离过冷状态(液气温差超过3℃)。
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