[發明專利]局部水收集系數的試驗測量方法

有效

• 申請號: 201410043799.2
• 申請日: 2014-01-29
• 公開（公告）號: CN103759915A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 曾飛雄;霍西恒;王大偉;南國鵬;李革萍;白穆
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張蘭英

1.一種獲取型材的實際局部水收集率的測試方法，所述方法包括如下步驟：

（1）在平行于水滴來流（30）的方向，獲取所述型材的橫截面，在垂直于水滴來流（30）的方向上，在該橫截面的面對水滴來流（30）的外表面上以等間距d獲取微元面弧長作為型材外表面的微元面s，所述等間距d等于所述水滴來流（30）的微元來流高度；

（2）將所述型材放入一可模擬的環境中，啟動試驗，當該環境中的流場穩定后，開啟液滴噴霧系統，使該液滴噴霧系統沿水滴來流（30）方向朝所述型材的外表面噴射水滴，同時進行計時；

（3）在指定時間t之后停止液滴噴霧系統的水滴噴射，此時在型材的外表面上形成霜冰；

（4）利用測量裝置將形成在型材外表面上的霜冰的對應于所述橫截面的冰型（40）繪制成二維冰型圖；

（5）根據等間距d將二維冰型圖中的冰型（40）劃分成對應于型材的微元面s的微元柱面，計算所述冰型（40）的所述微元柱面的面積，從而計算所述型材的相應微元面s的實際局部水收集率W，則

W=ds·ρ_i

式中，

ds為冰型（40）的微元柱面的面積，

ρ_i為冰型（40）的微元柱面的霜冰密度。

2.如權利要求1所述的局部水收集率的測試方法，其特征在于，在步驟（5）中，采用中線近似法計算所述微元柱面的面積，則

W=d·h·ρ_i

式中，

d為所述等間距，即冰型（40）的對應于微元來流高度的微元柱面的寬度，

h為冰型（40）的微元柱面的等效高度。

3.如權利要求2所述的局部水收集率的測試方法，其特征在于，在所述步驟（2）和（3）中，液滴噴霧系統噴射水滴滿足如下條件：在低溫環境下，水滴撞擊在型材表面將不存在溢流，完全被所述表面所收集并形成所述霜冰。

4.如權利要求3所述的局部水收集率的測試方法，其特征在于，所述型材是飛機的機翼翼型，所述型材的外表面是所述翼型前緣的外表面。

5.如權利要求4所述的局部水收集率的測試方法，其特征在于，所述冰型（40）的微元柱面的等效高度h為所述微元柱面的d/2中線處的高度。

6.如權利要求1所述的局部水收集率的測試方法，其特征在于，在所述步驟（4）中，利用冰型測量卡板將形成在型材外表面上的冰型（40）繪制成二維冰型圖。

7.如權利要求4或5所述的局部水收集率的測試方法，其特征在于，所述水滴來流（30）方向垂直于所述機翼的展向。

8.如權利要求4或5所述的局部水收集率的測試方法，其特征在于，所述水滴來流方向垂直于所述機翼翼型的前緣的縱向延伸方向。

9.如權利要求4或5所述的局部水收集率的測試方法，其特征在于，所述水滴來流方向平行于所述飛機的飛行方向。

10.如權利要求1－6中的任何一項所述的局部水收集率的測試方法，其特征在于，所述水滴來流方向垂直于所述型材的外表面。

11.一種獲取型材的局部水收集系數的試驗測量方法，包括如下步驟，

（a）根據權利要求1所述的方法獲得型材的實際局部水收集率W；

（b）在水滴來流的流速v、液態水含量LWC和測試時間t分別與權利要求1中的水滴來流的流速、液態水含量和測試時間相同的試驗條件下，計算出微元來流高度為權利要求1中的微元來流高度d的理論最大局部水收集率W₀

W₀=d·LWC·v·t

（c）通過實際局部收集率W與理論最大收集率W₀的比值計算得到局部水收集系數β

β=WW0]]>

12.如權利要求11所述的局部水收集系數的試驗測量方法，其特征在于，在所述步驟（a）中，用如權利要求2－10中任何一項權利要求所獲得的實際局部水收集率W來計算局部水收集系數β。

13.如權利要求11或12所述的局部水收集系數的試驗測量方法，其特征在于，該理論最大局部水收集率W₀通過冰風洞標定來驗證其數據可靠性。