赵斌 白鹏博

摘 要：风洞结冰试验是研究飞行器结冰现象和防/除冰装置性能的重要试验项目，喷雾系统是风洞开展结冰试验的核心设备。本文以冰云试验所使用的喷雾系统为研究对象，搭建了模拟实验台开展研究。应用激光多普勒测雾仪进行云雾粒径测量，通过不同供水压力、供气压力、气流速度条件下的组合实验，实现了冰云试验所需的云雾粒径（10μm～50μm），研究了喷雾粒径与各项参数的影响关系。结果表明：水压、气压对喷雾参数的影响显著，液滴平均直径MVD随供气压力的增加而减小。

关键词：结冰风洞;喷雾系统;实验研究;云雾参数

引言

风洞结冰试验可用于研究飞行器结冰现象和防/除冰装置性能。结冰风洞设备一般由洞体构件形成回流式风道，通过动力系统、制冷系统、压力调节系统在试验段形成指定的飞行环境条件，喷雾系统在试验段模拟云雾环境条件。云雾环境参数中液态水含量、平均水滴直径是最为重要的参数，而这些参数的调节依赖于喷雾系统，因此喷雾系统的设计对于结冰风洞来说很关键。国外开展结冰风洞试验研究较早，美国NASA格林研究中心结冰风洞（IRT）、意大利航天研究中心结冰风洞、美国LeClerc结冰实验室的Cox结冰风洞均是世界著名的结冰风洞。中国空气动力研究与发展中心CARDC也建设了一座3m×2m量级的亚声速结冰风洞。近年来结冰喷雾方向的研究呈增长趋势，中国空气动力研究与发展中心的易贤[1]等对结冰风洞水滴直径及水滴结冰分布进行了研究，符澄[2]等对结冰风洞环境下的喷嘴雾化特性进行了研究，陈旦[3]等对于喷雾系统的的控制策略进行了研究。……