基于数值模拟的NSDBD等离子体激励器防冰特性

• 作者: 桑为民 蔡旸 贾韫泽
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 阻挡介质放电(DBD) 纳秒脉冲 翼型 流场 防冰特性 数值模拟
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学
• 页码范围: 104-118
• 页数: 15页
• 分类号: V244.1+5
• 字数: 7439字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2017.21652

摘要

飞行器表面在一定气象条件下会产生积冰,积冰会使飞行器气动性能下降,是危害飞行安全的重要因素之一.常见的气热及电热防冰系统已经广泛运用于现有飞行器上.近些年,在纳秒脉冲阻挡介质放电(NSDBD)等离子体激励器的相关研究中发现NSDBD等离子体激励器可对周围流场进行快速加热,考虑到这种热效应可能作为飞机防冰的一种新方式.本文用数值方法对NSDBD等离子体激励器防冰特性开展了研究.首先,建立了基于Messinger模型的积冰模型,对典型积冰条件进行了验证计算;其次,耦合唯象学等离子体模型与非定常雷诺平均Navier-Stokes方程,计算等离子体对空气流场的影响;最后,将NSDBD等离子体激励器布置在NACA0012翼型前缘防冰区,结合积冰模型与唯象学等离子模型,对其防冰特性进行了研究.计算结果表明等离子体加热的热气流会覆盖在翼型表面防冰区.在相同的霜冰条件下,开启等离子体激励器时机翼前缘没有出现积冰,说明等离体子激励器应用于机翼防冰是有效的.针对不同的激励器参数对防冰特性的影响规律进行了研究,总体上防冰效果与峰值电压、激励器频率有关,从防冰效果和能耗方面考量,在给定计算条件下,存在最优电压值和最优激励器频率值.激励器分布方式对防冰特性的影响与其具体流场有关,需要具体分析.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	桑为民	西北工业大学航空学院	28	192	8.0	13.0
2	蔡旸	西北工业大学航空学院	2	2	1.0	1.0
3	贾韫泽	西北工业大学航空学院	2	2	1.0	1.0