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摘要
过冷大水滴(SLD)环境对飞行安全危害大,其中过冷水滴撞击与传热的耦合是导致其快速结冰的重要原因,然而结冰壁面性质对该耦合过程的影响目前仍未认识清楚。本文实验研究了过冷水滴撞击壁面结冰的行为,以高速相机观察了过冷水滴撞击过程中冰产生与生长过程,并统计了不同壁面接触角和过冷度下的水滴冻结铺展率。结果表明,当水滴过冷度低于9℃时,冻结铺展率与过冷度基本无关,而与壁面润湿性正相关;当过冷度高于9℃时,冻结铺展率随过冷度的增加而增大,润湿性的影响逐渐减弱。最后,根据水滴撞击回缩与成核结冰的耦合特征,分析了壁面润湿性对结冰传热的影响机理,并对现有的SLD撞击传热模型提出了壁面润湿性修正的建议。
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单位航天学院; 上海交通大学
