防冰支板气膜缝出流对水滴撞击特性的影响

防冰支板气膜缝出流对水滴撞击特性的影响

刘 华，杨 军

【摘 要】为研究防冰支板气膜缝出流对其表面水滴撞击特性的影响，利用Fluent软件的离散相模型，在不同气膜缝出流位置、出流角度、宽度及出流流量条件下对防冰支板表面水滴撞击特性进行了计算。结果表明：水滴撞击极限随气膜缝出流流量的增大而减小；水滴局部撞击效率受气膜缝出流位置的影响，并随出流角度、出流流量的增大而减小；水滴总撞击效率随气膜缝出流位置的前移、出流角度的增大和出流流量的增加而减小；气膜覆盖效果随气膜缝出流角度的减小、宽度的增大和出流流量的增加而更好。 【期刊名称】燃气涡轮试验与研究 【年(卷),期】2017(030)002 【总页数】7

【关键词】航空发动机；防冰系统；防冰支板；水滴撞击特性；气膜缝出流

1 引言

飞机在温度较低、湿度较大的气象条件下飞行时，空气中的过冷水滴会撞击在发动机防冰部件上发生结冰现象。因此，研究防冰部件表面的水滴撞击特性对发动机运行安全具有重要意义。国外对水滴撞击特性的研究起步较早，计算方法也有较大的发展[1-3]，且已开发出多个计算软件[4-7]进行水滴撞击特性分析。国内也越来越重视水滴撞击特性的研究，计算方法从二维[8]发展到三维[9]，计算对象从机翼[10]、进气道[11]等静止件发展到旋转件[12]，水滴直径从常规尺寸扩展到多尺寸[13]和大尺寸[14]。

防冰支板中常利用热气气膜出流来强化换热和形成保护膜，出流的空气会改善