● 摘要
直升机在过冷云层中飞行时,有可能会在其机身和旋翼表面结冰。主旋翼在直升机飞行时承担多重任务,一旦结冰严重,将会对直升机飞行安全造成重大威胁。目前国外应用最广泛的直升机旋翼防冰措施是电热除冰。本文将对直升机电热除冰系统的各项设计内容进行研究,并建立除冰仿真模型,研究电加热片功率的选择和除冰控制规律的设计。本文的主要内容包括以下四个方面:一、介绍直升机结冰状况以及国、内外对直升机结冰问题的研究,并专门介绍黑鹰直升机电热除冰系统;二、详细研究直升机电热除冰系统的各项设计内容,包括设计状态的确定,除冰防护区域的布置,加热片分区形式的选择以及加热片功率和除冰控制规律的确定方法;三、建立旋翼除冰模型,利用商业计算流体软件FLUENT,对除冰过程进行仿真计算,针对性的重点研究除冰加热功率和除冰控制规律的确定方法;最后、对建模过程中用到的两个重要假设:冰层融化厚度和融冰百分比进行更深一步的研究。本文研究的研究思路在于以某一旋翼结构和典型的除冰加热器结构为基础,通过建立除冰仿真模型,进行数值仿真计算,对直升机电热除冰系统的各项设计内容进行研究。本文研究了加热器的工作特性,得到了除冰加热功率和除冰控制规律的确定方法,为以后真实的某一具体型号的直升机的电热除冰系统的设计提供理论和方法上的支持。
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