航空发动机内冰晶的融化特性和积冰特性

冰晶结冰可能导致发动机损坏或熄火,严重威胁飞行安全,因此提高冰晶结冰预测的精度意义重大。本文考虑叶片厚度的影响,建立了冰晶结冰全过程的数值模型,探究了气流参数、冰晶吸入位置和叶片厚度对冰晶融化特性和积冰特性的影响。研究结果表明,在高风速下,冰晶的融化速度快,传热时间短,导致液态水含量低。不同吸入位置的冰晶在内流道的运动轨迹表明,冰晶在前两级叶片发生弹性碰撞,而在后三级叶片发生粘附。叶片厚度对冰晶结冰特性的影响显著,考虑叶片厚度后,积冰面积扩大,主积冰区域沿定子叶片尾缘后移,各定子叶片积冰更加集中。

影响冰淇淋融化特性的因素研究

冰淇淋的抗融化性能是冰淇淋生产中非常重要的一项指标。主要从新型复合乳化稳定剂和配方中的营养素及加工条件等方面对冰淇淋融化特性的影响进行研究,试验采用对比试验设计。结果表明:新型复合乳化稳定剂的比例在0 4%为最佳配比;冰淇淋的抗融化性能随脂肪含量(6%～14%)和非脂乳固体含量(6 5%～14%)的增加而提高;而冰淇淋的抗融化性能随糖的含量(8%～20%)的增加而降低;冰淇淋的膨化率在80%～100%范围内、均质条件为60～70℃、15～20Mpa、4℃温度下老化4h等工艺条件可明显增加其抗融性。

强制对流换热下竖直冰层融化特性研究

为研究热风加热下竖直冰层的融化特性,采用降膜流模型对竖直冰层融化过程中传热传质规律进行模拟研究。分析了冰层融化过程中内部温度变化,计算了不同工况下的融冰速率,研究了融冰水的流动和传热对冰层融化的影响特性,得到了冰层融化过程中固液相变层和融冰水Nu数随时间的变化规律。模拟结果和实验测量值、经典关联式结果吻合较好,验证了降膜流模型适应用于计算冰层融化过程。模拟结果表明融冰水的降膜流动换热在冰层融化过程中起到重要作用,在冰层融冰水为滴状流时冰层融化速率较低,而模拟工况下形成稳定膜状流后截面积0.16 m^2的冰层融化速率达到0.12 kg/min。

谈谈影响冰洪淋融化特性的因素

新型冰淇淋冷冻机和灌装系统的开发,大大增加了冰淇淋产品的品种系列。例如,借助于挤压技术,现在已可以生产出各种形状稀奇古怪的冰淇淋、冰淇淋棍和多层化冰淇淋甜食。其他冰淇淋新产品还包括:带有装饰顶的锥形蛋卷冰淇淋;冰淇淋与焙烤产品的结合制品,如奶蛋糖霜馅手指形酥,瑞士面包卷和饼干等。

乳化稳定剂对冰淇淋融化特性的影响

冰淇淋是一个复杂的食品体系,其连续相是一个部分凝冻的油/水乳状液,在乳状液中,气体(空气)和固体(糖、盐、蛋白质和稳定剂)均匀分布于其中。

微小冰晶粒子融化特性可视化实验

复杂气流环境中冰晶的融化特性是航空发动机防冰技术研究的关键,开展冰晶粒子融化特性的可视化实验研究是探究发动机积冰机理和提高飞行器安全性的重要手段。本文设计并搭建了微小悬浮冰晶融化特性可视化实验系统,提出了基于OpenCV的冰水相界面识别方法,开发了基于等效模型法的冰晶融化率计算程序。以体积为0.4~1.4μL的球形冰晶粒子在壁面温度为5~35℃腔体内的融化过程作为研究对象,开展了冰晶融化特性实验研究,探究了温度、粒径对冰晶融化率的影响规律,基于实验数据拟合得到冰晶融化速率实验关联式。研究表明:冰晶融化率与时间基本呈线性关系;相较于温度,粒径对融化速率的影响更加明显;随着温度的升高,冰晶融化速率先快速增加后趋于平缓;当温度保持不变时,冰晶融化速率与粒径成反比;冰晶融化率较低时,冰芯容易发生“翻转”,从而导致冰晶融化率的测量值突变。该研究有助于深入理解冰晶相变换热机理,可为航空发动机内复杂气流环境下混合相冰晶积冰模型的优化提供理论依据。

圆管中相变微胶囊悬浮液层流状态下的融化特性

采用基于双流体模型开发的计算程序模拟了圆管内潜热型功能热流体在均匀热流密度条件下层流流动时的融化特性,模型中相变材料为正十六烷,壳层材料为尿素甲醛树脂,载流体为去离子水.分析了Re数、相变微胶囊颗粒体积浓度、热流密度对融化特性的影响.结果表明,当潜热型功能热流体流过被加热圆管时,存在非融化、融化和完全融化区域;随Re数增加,管道近壁处和中心处的融化起始和终止点均向出口处移动,融化区域逐渐变长;随颗粒浓度增加,管道中心处的融化起始和终止点均逐渐向出口处移动,而近壁处的融化区域起始和终止点则基本保持不变,融化区域同样得到延伸;壁面热流密度越大,近壁处和中心处融化区域起始和终止点越靠近入口位置,对应的融化区域则越短.

冰淇淋融化特性问题的研究

在传统冰淇淋生产的基础上,通过正交试验,找出影响冰淇淋融化特性的有关因素,在对试验结果分析对比的基础上,力求找出一种赋予冰淇淋良好外形、完好组织状态、细腻口感、纯正风味且成本低、加工工艺简单、具有良好抗融性的生产工艺。

电热除冰传热特性的结冰风洞实验研究

利用结冰风洞设备和电加热除冰装置,采用实验的方法研究了不同加热模式、冷却时间、加热功率和冰脱落对传热特性的影响。研究表明:设置合理的冷却时间和加热功率,采用高功率的周期性加热模式比采用低功率的连续性加热模式更优越,不仅除冰时间更少,而且能量消耗也更少,从而为电热除冰系统加热模式的选取和传热特性的优化提供了实验依据。

受热面上冰柱排的融化机理研究

利用受热面上的一排冰柱来模仿雪或霜层的多孔骨架在空气中的融化特性。通过流固界面耦合传热算法,利用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT对冰柱排融化过程进行了数值模拟。通过对冰柱排在不同受热温度、水平风速及冰柱与空气接触面积的情况下进行数值模拟,得到冰柱排在不同工况下的融化时间。结果表明:随底面受热温度的升高,融化时间有较为明显的缩短;水平风速(273K)的提高并没有明显地促进冰柱排的融化,主要是因为送风温度没有显著高于冰柱的熔点;当其它定解条件相同,在一定的冰柱与空气接触面积范围内,冰柱与空气的接触面积越大,其融化的速度也相对较快。

不同尺寸冰雹S波段双偏振雷达偏振量特征统计

冰雹大小影响天气灾害的程度,为发展基于双偏振参量识别冰雹大小的算法,筛选了2019年、2020年山东省发生的33例冰雹事件,依据我国冰雹等级划分标准将其划分为小冰雹、大冰雹、特大冰雹,基于湿球0℃及冰雹融化特性确定了7个高度层,探讨了3类冰雹在不同高度层的双偏振参量分布特征,并获得了冰雹的偏振参量阈值。研究表明:在相同高度,冰雹越大雷达水平反射率因子Z_(h)中位数越大、差分反射率因子Z_(dr)中位数越小且基本为正值,但在-10~-20℃层,大冰雹的Z_(dr)中位数易呈现负值;相关系数CC中位数随冰雹增大或高度降低而减小,但特大冰雹在0℃层到H0℃-1 km(0℃层下1 km)之间由于融化比例较小CC反而会稍大;冰雹差分相移率K_(DP)中位数在0℃层以上为0°/km左右,在0℃层以下随高度降低冰雹融化而增加;大冰雹或特大冰雹基本特征是Z_(h)大、CC小、Z_(dr)小,CC可低至0.7以下,所有冰雹的Z_(dr)、K_(DP)可出现负值,小冰雹Z_(dr)大于0 dB的情况较多,特大冰雹Z_(dr)接近0 dB;-20℃层以上的Z_(h)、0~-20℃层的CC和Z_(h)、0℃层以下的CC、Z_(h)、Z_(dr)对冰雹大小比较敏感。

一种用于相变储能工质的热物性试验研究

甲醇具有较低的冰点与沸点,能与水以任意比混溶,被认为是水的良好改性物质。本文对不同浓度的甲醇溶液的凝固融化特性、导热系数及相变潜热等热物理性能进行试验研究。研究结果表明,甲醇对水的热物性具有明显影响,当溶液的体积分数为5%时,冰点为-3.8℃,导热系数为0.563 W/(m·K),相变潜热为262.9 kJ/kg,且随着甲醇溶液体积分数的增加,冰点不断降低,导热性能持续下降,相变潜热逐渐减小。

锅炉受热面灰污染问题的几点分析

锅炉受热面灰污染问题是影响锅炉设计和运行的重要因素之一 ,本文主要从灰污染形成机理的角度出发 。