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结冰风洞中过冷大水滴云雾演化特性数值研究

发布时间:2023-03-18 23:11
  为明晰结冰风洞中过冷大水滴云雾演化特性,发展了基于欧拉法的过冷大水滴运动、传热和传质耦合计算方法,针对3m×2m结冰风洞主试验段水平收缩构型,分析了过冷大水滴云雾沉降收缩特性、动量平衡特性和热平衡特性,探索了液滴变形破碎的影响,评估了构型出口处过冷大水滴液滴动量平衡和热平衡状态。研究结果表明:直径超过250μm的过冷大水滴在构型内会发生显著形变,液滴尺寸越大则变形程度越强,尤其在160 m/s工况下,当液滴直径超过750μm后,液滴甚至会发生破碎;液滴变形破碎效应会增大液滴加速度和液滴温度下降率,促使液滴趋近动量平衡和热平衡状态;过冷大水滴云雾(最大液滴直径小于1000μm)在构型出口处会出现显著的粒径浓度分层、动量分层和热分层现象,其中直径小于100μm的小尺寸液滴速度快、温度低且不断凝结,趋于平衡态,但直径超过500μm的大尺寸过冷大水滴液滴速度慢、温度高且不断蒸发,则显著偏离平衡态;增大试验段气流速度尽管会减弱过冷大水滴云雾粒径浓度分层程度,但是却会增强动量分层和热分层程度,尤其在160 m/s工况下,过冷大水滴云雾会均匀分布在构型出口中心区域内(-0.75 m <Y &l...

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本文编号:3764056

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