贾惟1,陈哲1,巴志恒1,陈志豪1,王曼2,丁水汀1
摘要: 随着航空电动化的发展,分布式电推进技术正在成为未来航空动力发展的一个重要方向。但是,分布式推进系统的短舱唇口极易发生结冰,对飞机性能和飞行安全构成潜在威胁。为了研究分布式推进系统短舱方形唇口的结冰规律,基于商用软件FLUENT发展了三维冰形数值模拟方法,同时发展了体积力模型以模拟风扇叶片对气流的作用力,分析了风扇抽吸作用、液态水含量以及水滴直径对短舱唇口冰形特征的影响规律。结果表明:风扇的抽吸作用通过增加唇口区域气流的速度改变过冷水滴的收集系数,进而影响唇口冰形的厚度分布与轮廓特征。考虑抽吸作用后,短舱上壁面唇口冰形呈现出波浪形分布,其前缘处存在明显的冰角,同时短舱外侧壁面的冰形向短舱内侧偏转。当液态水含量由0.5g/m3增加至1.5g/m3时,外侧壁面的冰形偏转角增大了11倍左右;当水滴直径由10μm增加至40μm时,外侧壁面的冰形偏转角增大了约2倍。本文的研究成果可以为分布式推进系统短舱防/除冰的设计与优化提供参考。