危金卓 李虎林 杨梦雅 聂锋锟 张弛 管婷

铝合金壁面液滴融化特性研究

危金卓 李虎林 杨梦雅 聂锋锟 张弛 管婷

（中国民航大学 300000）

本文利用微距摄像装置研究了半球状冰滴在不同倾角（0°、15°、30°、45°、60°、70°、90°）的金属面上融化与滑移过程，对比分析冰滴融化时间、冰滴铺展直径、冰滴接触角、冰滴滑移位移等相关参数得到了部分冰滴融化过程中的相关规律。实验结果表明：在铝合金壁面上冰滴未发生滑移时，冰滴铺展直径变化量与冰滴滑移速度随倾角增加而增大，冰滴铺展直径变化量在斜面倾角为β0时达到最大，同时冰滴在斜面倾角β≥β1时开始出现较为明显的滑移形象，其中β0与β1的取值区间均为[45°，60°]；冰滴融化过程中接触角的大小与冰块融化速率、冰滴所处表面倾角有关，冰块融化速率越快、冰滴所处表面倾角越大接触角变化率越大，该接触面下冰滴接触角始终小于 90°。

微距摄影；融化；倾角；铺展；滑移

1 引言

结冰现象是一种不可避免的自然现象，它给许多领域带来巨大的危害同时也给国家造成巨大经济的损失。特别是飞机结冰问题，严重影响民航运输的安全。目前，国内外各研究机构对水滴在冷表面上结冰的相关问题进行了大量的实验研究[1～2]，并取得了一定成果，这些成果为辅助工程技术人员开发更为有效的抑冰方法和技术手段提供了实验基础和参考依据。但水的冻结过程中受到多因素的影响，同时空气中水滴体积小且在低温条件下的冻结速度极快不易于实验观察研究[3]，所以目前仍未形成一套较为有效的抑冰化冰方案。……