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公开(公告)号：CN116698902A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310694003.9
申请日：2023-06-13
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
Abstract: 本发明涉及水滴撞击实验技术领域，尤其涉及一种大过冷度过冷大水滴形成方法、装置和撞击实验方法、系统，该大过冷度过冷大水滴形成方法包括：形成大水滴；控制大水滴处于悬浮状态；降低大水滴的温度；获取大水滴的第一温度，当第一温度小于‑10℃时，即为大过冷度过冷大水滴。该大过冷度过冷大水滴撞击实验方法包括：按照大过冷度过冷大水滴形成方法形成过冷大水滴；控制过冷大水滴自由落体与基板撞击；获取过冷大水滴撞击基板时的动力学现象的图像；根据图像得到实验所需的数学模型。本发明可实现准确、高效控制过冷大水滴的温度，同时准确观测撞击实验过程中的相变成核现象，便于更真实地形成实验所需的数学模型。
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公开(公告)号：CN116611266A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310883927.3
申请日：2023-07-19
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
IPC: G06F30/20 , G06F17/10 , G06F113/08 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种非稳态电加热防冰系统模拟方法，包括：获取第一水膜温度；计算各个区域的蒸发质量；计算各个区域的外表面防冰热载荷；计算各个区域的第一水膜厚度和第二水膜温度；判断各个第二水膜温度与273.15K的大小关系；大于时，将第二水膜温度作为当前区域的当前水膜温度进行更新；不大于时，计算结冰质量并判断结冰类型，根据结冰类型更新当前水膜温度和当前水膜厚度，将所述各个当前水膜温度作为对应第一水膜温度对各个区域进行新一轮的循环计算，直到得到的所有的当前水膜温度均收敛且循环计算的物理时间长度达到非稳态模拟时间。实现可以自动判断电加热防冰系统工作过程中表面的防冰状态的情况下，可以同时针对非稳态防冰过程进行模拟。
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公开(公告)号：CN115817822A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202310088148.4
申请日：2023-02-09
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
Abstract: 公开一种电加热防冰系统的热载荷分布设计方法，包括：基于预设的模拟条件，对加热覆盖区域外部的空气和水滴流场进行模拟，得到加热覆盖区域的每个网格单元的对流换热系数和水滴撞击质量；基于预设的目标防冰温度、对流换热系数和水滴撞击质量，计算得到电加热防冰系统在每个网格单元的热载荷；基于每个网格单元的热载荷，确定多个加热区域中的每个加热区域的面平均防冰热流；基于每个加热区域的面平均防冰热流，针对每个网格单元，迭代地计算壁面温度，直至壁面温度相对于目标防冰温度收敛；在每个网格单元的壁面温度相对于目标防冰温度收敛的情况下，得到每个加热区域的最终确定的面平均防冰热流，从而对电加热防冰系统的热载荷分布进行设计。
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公开(公告)号：CN114896906A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210532517.X
申请日：2022-05-12
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
IPC: G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明适用于防除冰技术领域，提供了一种考虑冰层和固体壁面中导热的积冰模拟方法，本发明考虑了冰层和固体壁面中的导热，将液滴撞击以及表面薄水膜的流动和相变简化为固体壁面的四个能源项：设计了简化的耦合传热模型，包括空气与冰层之间的对流换热、冰层内部的导热、固体壁面内部的导热，并将四个能源项添加到空气与冰层的交界面上进行耦合传热模拟计算，来模拟固体壁面的积冰。本申请的方法相对于现有技术而言，由于考虑了冰层和固体壁面中的导热，所以计算结果更加准确，并且计算过程中也进行了合理的模型简化，所以计算过程也相对简单。
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公开(公告)号：CN114297807B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210221884.8
申请日：2022-03-09
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
IPC: G06F30/17 , G06F30/15 , G06F30/27 , G06N3/04 , G06F111/06 , G06F113/08 , G06F119/08
Abstract: 本发明属于防除冰技术领域，具体涉及一种防冰系统笛形管结构参数优化方法。以热气质量流量最小为目标，防冰系统表面不结冰为限制条件，结合以若干个结构参数、结冰最大厚度、最低温度为神经网络的输入层，以热气质量流量为神经网络的输出层进行神经网络训练得到代理模型型，采用模拟退火算法对笛形管热气质量流量和结构参数进行优化设计。本发明通过拉丁超立方方法采样减少了用于建立代理模型所需要的数值模拟样本点，通过建立代理模型实现了快速得到热气质量流量，通过采用模拟退火算法实现了热气质量流量和结构参数全局寻优，整个优化设计方法具有快速、高效的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112989727A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110507524.X
申请日：2021-05-10
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
IPC: G06F30/28 , G06F30/23 , G06F119/08
Abstract: 本发明适用于防除冰技术领域，提供了一种防冰系统的壁面温度模拟方法，包括步骤：对壁面和干空气流场进行网格划分，所述壁面的网格划分与干空气流场的网格划分一致；通过干空气流场模拟模块获取初始壁面温度Ts0；通过第i‑1次壁面温度Tsi‑1计算得到表面膜总能量Qi‑1，通过将表面膜总能量Qi‑1代入所述干空气流场模拟模块，获取第i次壁面温度Tsi；判断第i次壁面温度Tsi是否收敛；若所述第i次壁面温度Tsi不收敛，则令i=i+1，重复上述步骤；若第i次壁面温度Tsi收敛，即第i次壁面温度Tsi为最终壁面温度。本发明提供了一种具有收敛性好、求解方便、更加接近真实物理过程的壁面温度模拟方法。
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公开(公告)号：CN118607416A
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202411060528.8
申请日：2024-08-05
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
IPC: G06F30/28 , G06F30/15 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种电加热防冰干表面防冰热流密度设计方法及介质，设计方法包括：对飞行器表面进行网格划分；基于防冰设计条件进行飞行器外部空气的过冷水滴流场模拟，得到飞行器固体壁面上每一个网格单元内的对流换热系数和水滴击穿质量；在假设飞行器机翼表面每一个网格单元内的撞击水滴在防冰热流密度的作用下，在当地立刻完全蒸发的情况下，计算得到每一个网格单元内所需要的平均防冰热流密度和最大防冰热流密度；基于平均防冰热流密度和最大防冰热流密度，计算没有水膜流出防护区域且整个加热区域采用相同加热热流密度时的防冰热流密度。电加热防冰系统设计与需求更加接近，可得到准确的壁面对流换热以及蒸发的值，以降低干表面防冰热流密度。
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公开(公告)号：CN117946565A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410146183.1
申请日：2024-02-02
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
Abstract: 本发明涉及飞机防除冰技术领域，尤其是涉及一种防除冰的电加热涂层结构及其制备方法，包括自上而下依次设置的第一涂层、第二涂层和第三涂层，第一涂层的原料包括改性疏水环氧树脂、聚醚胺、乙醇、乙酸乙酯、纳米导电炭黑；第二涂层的原料包括乙醇和纳米银线；第三涂层为隔热层，防止热量向下传递，保证电热的能量辐射向冰层。本发明第一涂层具有优异的超疏水性能，与第二涂层结合构成一种复合发热结构，通过电热效应产生大量热能，并直接快速传递到冰面，实现快速升温和稳定持续电热工作的技术效果，电加热涂层结构兼具优异的电热和超疏水功能，满足飞机防除冰需求。
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公开(公告)号：CN116644258B
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202310883924.X
申请日：2023-07-19
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
Abstract: 更接近真实防冰系统需要的载荷。本发明涉及一种防冰热载荷计算方法及系统，计算方法包括：基于划分的壁面网格单元，对于任意一个划分的网格单元，获取网格单元及其相邻网格单元各自的外表面温度；计算网格单元及其相邻网格单元各自的外表面防冰热载荷；计算所述网格单元及其相邻网格单元各自的中心温度；计算网格单元的内表面防冰热载荷，并将该内表面防冰热载荷作为网格单元的防冰热载荷。通过将外表温度转换为中心温度，从而将外表面防冰热载荷基于内部热传导计算出固体壁
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公开(公告)号：CN116611266B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310883927.3
申请日：2023-07-19
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
IPC: G06F30/20 , G06F17/10 , G06F113/08 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种非稳态电加热防冰系统模拟方法，包括：获取第一水膜温度；计算各个区域的蒸发质量；计算各个区域的外表面防冰热载荷；计算各个区域的第一水膜厚度和第二水膜温度；判断各个第二水膜温度与273.15K的大小关系；大于时，将第二水膜温度作为当前区域的当前水膜温度进行更新；不大于时，计算结冰质量并判断结冰类型，根据结冰类型更新当前水膜温度和当前水膜厚度，将所述各个当前水膜温度作为对应第一水膜温度对各个区域进行新一轮的循环计算，直到得到的所有的当前水膜温度均收敛且循环计算的物理时间长度达到非稳态模拟时间。实现可以自动判断电加热防冰系统工作过程中表面的防冰状态的情况下，可以同时针对非稳态防冰过程进行模拟。
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