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3m×2m结冰风洞云雾参数校测方法

王梓旭 沈浩 郭龙 郭向东 倪章松

王梓旭, 沈浩, 郭龙, 等. 3m×2m结冰风洞云雾参数校测方法[J]. 实验流体力学, 2018, 32(2): 61-67. doi: 10.11729/syltlx20170163
引用本文: 王梓旭, 沈浩, 郭龙, 等. 3m×2m结冰风洞云雾参数校测方法[J]. 实验流体力学, 2018, 32(2): 61-67. doi: 10.11729/syltlx20170163
Wang Zixu, Shen Hao, Guo Long, et al. Cloud calibration method of 3m×2m icing wind tunnel[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2018, 32(2): 61-67. doi: 10.11729/syltlx20170163
Citation: Wang Zixu, Shen Hao, Guo Long, et al. Cloud calibration method of 3m×2m icing wind tunnel[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2018, 32(2): 61-67. doi: 10.11729/syltlx20170163

3m×2m结冰风洞云雾参数校测方法

doi: 10.11729/syltlx20170163
基金项目: 

飞机结冰致灾与防护关键基础问题研究 2015CB755800

详细信息
    作者简介:

    王梓旭(1983-), 男, 黑龙江鸡西人, 助理研究员。研究方向:飞行器结冰与防除冰。通信地址:四川省绵阳市二环路南段6号11信箱(621000)。E-mail:zixuwang@163.com

    通讯作者:

    王梓旭, E-mail:zixuwang@163.com

  • 中图分类号: V211.753

Cloud calibration method of 3m×2m icing wind tunnel

  • 摘要: 为综合检验结冰风洞的性能,并为飞机适航取证中结冰合格审定工作提供测试依据,依照SAE ARP5905的相关要求,根据冰积聚原理、相位多普勒干涉原理和热线原理,采用格栅、PDI-FPDR、冰刀、LWC-200在3m×2m结冰风洞主试验段完成了云雾参数校测工作,总结了测试方法与流程以提高校测效率。代表性云雾参数校测结果表明,云雾场均匀区能够覆盖试验段横截面积的60%以上,云雾容积平均直径(MVD)稳定性优于±10%,液态水含量(LWC)稳定性优于±20%,云雾参数满足ARP 5905相关指标要求,能够为3m×2m结冰风洞的标检提供数据支撑。
  • 图  1  3m×2m结冰风洞二维布局图与主试验段

    Figure  1.  2D layout and main test section of 3m×2m icing wind tunnel

    图  2  均匀度格栅

    Figure  2.  Icing calibration grid

    图  3  均匀度格栅结冰

    Figure  3.  Icing on grid

    图  4  典型的格栅测点选取示意图

    Figure  4.  Test point selection of grid

    图  5  全开状态云雾均匀度

    Figure  5.  Icing cloud uniformity result with all nozzles open(V=80m/s, MVD=20μm, LWC≈1.0g/m3, Ts=-20℃)

    图  6  半开状态云雾均匀度

    Figure  6.  Icing cloud uniformity result with half nozzles open(V=80m/s, MVD=20μm, LWC≈0.5g/m3, Ts=-20℃)

    图  7  喷嘴开度与LWC的对应关系示意图

    Figure  7.  Relationship between nozzle openning and LWC

    图  8  均匀度的影响因素

    Figure  8.  Factors whtich affect cloud uniformity

    图  9  用于MVD校测的PDI-FPDR仪器

    Figure  9.  PDI-FPDR instrumentation for MVD calibration

    图  10  典型MVD校测结果

    Figure  10.  Typical MVD calibration result

    图  11  LWC-200热线测量仪

    Figure  11.  LWC-200 hot-wire instrumentation

    图  12  用于LWC校测的冰刀装置

    Figure  12.  Icing blade for LWC calibration

    图  13  典型LWC校测结果与结冰云雾包线的对应关系

    Figure  13.  Correlation between typical LWC calibration result and icing envelope

    图  14  典型LWC校测结果

    Figure  14.  Typical LWC calibration result

    图  15  云雾参数校测数据处理流程

    Figure  15.  Data processing for cloud calibration

    表  1  结冰风洞基本性能参数

    Table  1.   Main performance parameters of icing wind tunnel

    Content Main test
    section
    Second test
    section
    High speed
    test section
    Size 3m×2m×6.5m 4.8m×3.2m×9m 2m×1.5m×4.5m
    Speed 21~210m/s 8~78m/s 26~256m/s
    Temperature Normal~-40℃
    Humidity 70% ~100%
    Altitude 0~20000m
    Cloud MVD: 10~300μm
    LWC:0.2~3g/m3
    Uniformity: 60% of section
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-13
  • 修回日期:  2018-03-22
  • 刊出日期:  2018-04-25

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    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日