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3D computational method for conjugate heat transfer between internal and external flow of nacelle anti-icing system
Received date: 2022-05-12
Revised date: 2022-06-09
Accepted date: 2022-09-19
Online published: 2022-09-30
Supported by
National Science and Technology Major Project(J2019-III-0010-0054)
To improve the efficiency of anti-icing performance evaluation and support the design of nacelle anti-icing system， a 3D computational method for conjugate heat transfer between internal and external flow of the nacelle inlet piccolo hot air anti-icing system is proposed based on the loose-coupling method. The external flow field， skin solid domain and internal flow field in the 3D nacelle model are divided into two computational domains. The wall temperature and heat transfer coefficient on the external surface of anti-icing chamber are taken as the interactive data between the internal and external domains to realize conjugate computation. According to the flow and heat transfer characteristics on the anti-icing surface under the dry and wet air conditions， the mass and energy source terms generated by supercooled water droplet impingement and the 3D runback effect caused by the circumferential asymmetry of nacelle inlet are considered， and the loose-coupling iterative strategies for the dry and wet air conditions are summarized. The results show that under the dry air condition， the calculation of conjugate heat transfer between internal and external flow can converge in 3 rounds of loose-coupling iteration； under the wet air condition， the calculation for nacelle inlet inner surface tends to converge after 4 rounds of iteration.
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