周志宏， 易 贤， 桂业伟， 屈建民

(1. 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， 四川 绵阳 621000; 2. 四川航空股份有限公司， 成都 610202)

考虑水滴动力学效应的结冰试验相似准则

周志宏1，*， 易 贤1， 桂业伟1， 屈建民2

(1. 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， 四川 绵阳 621000; 2. 四川航空股份有限公司， 成都 610202)

为了突破结冰风洞进行模型缩比试验时可能遇到的试验段尺寸和风洞模拟能力2方面的限制，本文从保证绕流流场相似、水滴运动和撞击特性相似以及结冰过程的热力学特性相似等角度出发，对影响飞机结冰过程的相似参数进行提炼，提出水滴运动及撞击过程中的水滴变形/分裂相似要求为韦伯数相似和水滴飞溅相似要求为撞击参数K相似这2个约束条件，综合已有常规结冰相似准则的研究，建立了一套考虑水滴动力学效应的结冰试验相似准则。并采用数值模拟的方法，对所提出的相似准则进行了验证，结果表明，该准则有效,可以应用于冰风洞试验, 作为试验的理论指导和参数选取依据。

结冰；冰风洞；相似准则；SLD；数值模拟

0 引 言

结冰导致飞行事故的一个重要原因，据美国联邦航空管理局(FAA)飞行安全部统计，2003-2008年间，有380起与结冰有关的事故报告[1]。地面冰风洞试验是研究飞行器结冰的最主要的研究手段，欧美各国及中俄等研究机构都建设了结冰风洞，典型代表有美国NASA的IRT结冰风洞[2]、意大利CIRA的IWT结冰风洞[3]和中国空气动力研究与发展中心的“多功能结冰风洞”[4]等。……