免费论文摘要：过冷大水珠能源学及冻结机理接洽

太空中的过冷大水珠（Super-cooled Large Droplets, SLD, 直径>50μm）以冻雨和冻小雨的情势普遍生存，它对铁鸟外表的撞击冻结比惯例标准的过冷小水珠（Common Size Droplets, CSD, 直径≤50μm）的撞击冻结更搀杂，妨害性更大。过冷大水珠撞击冻结个性的搀杂性重要表此刻水珠疏通进程中的变形/破灭，水珠撞击冻结外表时的飞溅和子水珠的二次撞击等，以及水珠能源学效力感化下的溢流冻结个性。对准过冷大水珠疏通和撞击冻结的搀杂个性，发展了试验接洽、表面接洽和数值接洽。试验进程中中心关心了水珠的袋状变形和破灭，对该类水珠的破灭举行了分门别类领会，统计了水珠的变形量和破灭功夫，并举行了计划领会；经过水珠撞击干/湿外表的试验创造，水珠撞击附有薄液膜的湿外表时，简单爆发飞溅，且飞溅构造和情势与水膜厚薄有较大联系。鉴于试验截止及对疏通中液滴质点的受力领会，创造了刻画液滴袋状破灭(Bag-type Breakup)和复合形式破灭(Multimode Breakup)的表面领会模子，并对模子方程举行了求解、领会和考证；计划截止与试验截止的比较表白，两种破灭模子不妨较高精度的猜测相映破灭典型下的液滴变形量和破灭功夫。建立了刻画SLD袋状破灭、复合形式破灭和剪切破灭的归纳破灭表面模子，并对模子举行了发端的求解领会。计划截止表白，液滴破灭后的子水珠的疏通轨迹对立原水珠的疏通轨迹爆发了明显偏移，形成元件表面临于水珠的搜集量贬低；进一步的计划表白，啮合SLD破灭模子后的水珠搜集率的计划截止与试验截止越发符合。将LEWICE飞溅模子和FENSAP飞溅模子啮合进欧拉算法中，计划领会了SLD飞溅效力对水珠流场和翼型外表撞击个性的感化，并领会SLD飞溅模子的普遍特性。鉴于文件中的试验截止和品质-能量守恒，推导领会了一种新的SLD飞溅模子，并对该模子作了充溢的领会考证；经过各别前提下的SLD撞击个性的计划截止与试验截止的比较充溢表白，该飞溅模子明显普及了计划截止和试验截止的符合水平。鉴于水珠撞击个性计划的拉格朗日法，兴盛了啮合SLD飞溅和飞溅子水珠二次撞击效力的水珠轨迹蹑踪法(Droplet Tracking Method, DTM)；DTM本领以入射水珠在元件外表的品质结余率为普通，经过蹑踪飞溅子水珠的标准和撞击场所，决定微元遏制体内入射水珠的品质丢失率和子水珠的品质回落率。鉴于DTM算法对润滑和冻结翼型举行了水珠撞击个性计划，领会了两类翼型外表水珠品质丢失率和回落率的巨细和散布特性；计划截止充溢表白，DTM本领实用于SLD和惯例标准水珠的撞击个性计划。鉴于Messinger冻结模子和已有的多步冻结计划步调，计划了啮合SLD能源学效力冻结冰形。计划和试验截止都表白，在SLD冻结中不管是明冰冻结前提，仍旧霜冰冻结前提都展示了明显的冰角构造；啮合了SLD能源学效力的冻结计划截止与试验截止较为符合；跟着冻结功夫的减少以及冰角构造的展示，加重了邻近冰角顶风面处的SLD变形水平，以至引导SLD破灭；水珠爆发破灭后的对元件外表的撞击力度贬低，飞溅出的子水珠直径变小。

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