基于多種測試平臺噴霧粒徑特性實驗研究

陳舒越，郭向東，陳晨，劉森云，賴慶仁

（中國空氣動力研究與發(fā)展中心 結冰與防除冰重點實驗室，四川 綿陽 621000）

飛機穿越含有過冷水滴的云層時，云層中的過冷水滴會撞擊在飛機表面上，并凍結成冰，進而嚴重威脅飛行安全。結冰風洞是研究飛機結冰。驗證飛機防除冰系統(tǒng)性能的重要地面試驗設備。噴霧系統(tǒng)是結冰風洞的核心組成部分，該系統(tǒng)利用噴嘴產生結冰云霧。根據適航標準FAR 25部附錄C和附錄O，結冰風洞要模擬云霧結冰條件，則從噴嘴出發(fā)到達試驗段的云霧粒子，其中值體積直徑（Median Volume Diameter, MVD）要與適航標準要求相同。若要模擬過冷大水滴結冰條件，不僅要相同，而且試驗段內液滴的粒徑分布要與適航標準規(guī)定的曲線相吻合。因此，研制粒徑特性滿足適航指標的噴嘴對結冰風洞而言具有重大意義。由于結冰風洞本身運行成本高，因此主要利用噴嘴測試臺、直流吸氣式風洞開展結冰風洞噴嘴的研制工作。然而，由于水滴在結冰風洞內的運動及傳熱傳質過程，在風洞試驗段測得的噴霧粒徑特性與噴嘴測試臺、直流吸氣式風洞存在差異，即在噴嘴測試臺或直流吸氣式風洞研制成功的噴嘴，用于結冰風洞時可能無法滿足技術指標要求。因此，有必要基于多種測試平臺開展噴霧粒徑測量的對比研究，分析測量結果的差異及其原因，從而為結冰風洞噴嘴研制工作提供支撐。

液滴粒徑是評價噴嘴霧化質量及表示霧化特性的重要參數。……