基于控制律的电加热防除冰系统设计与验证

飞机结冰严重危害飞行安全,电加热是容易控制、低能耗的飞机防除冰技术,由于飞机上电能受限,高效的控制律电加热设计和验证是飞机防除冰设计的关键.为满足大型结冰风洞电加热试验要求,研制了工程实用的基于状态机的控制律电加热防除冰控制系统,完成了控制律电加热防除冰系统的硬件和控制软件开发,实现了多个电加热回路电流按照控制律要求同步接通/断开.利用结冰风洞试验对不同控制律电加热防除冰的有效性进行了验证,电加热防除冰控制律设计达到了技术要求.系统已经应用到结冰风洞试验中,是电加热防除冰试验的重要设备.     

评估飞机除冰/防冰液产生凝胶数量的方法研究

按照标准搭建了飞机除冰防冰液国际通行标准中评估飞机除冰防冰液(Ⅱ/Ⅳ型)产生凝胶性能的三种评估方法,即连续干燥水合试验方法、冷储存稳定性试验方法和薄膜稳定性试验方法,并对目前国际和国内已有的Ⅱ/Ⅳ型除冰液进行试验验证。     

蓄盐类抗凝冰剂微观机理研究

为了研究蓄盐类抗凝冰剂的微观机理,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射法(XRD)、红外光谱法(FTIR)、热重分析法(TG)、差式扫描量热分析法(DSC)等进行物理化学特性分析,并采用融冰量实验评价其融冰性能。结果表明,蓄盐类抗凝冰材料的有效抑制冻结成分为氯化钠,并含有有机物与其他矿物盐成分,粒度分布较均匀,表面有微粒附着,表现为包覆结构,呈现较好的热稳定性,低温下能够有效降低冰点,具有良好的融冰效果。     

有机润滑型防/除冰表面研究进展EI北大核心

有机润滑型表面是一种润滑层与基底相结合的新型表面,因其较低的黏附力在防/除冰领域受到了广泛关注。本文简述了有机润滑型表面的设计原则和防/除冰机理,分析了表面耐久性问题;主要介绍了不同类型有机润滑型防/除冰表面的功能及其优缺点;最后建议将多种防/除冰策略与有机润滑型表面结合来设计新型防/除冰表面,实现外部低温环境中的长期使用。针对新型有机润滑型表面及其在防/除冰领域的应用,如何延长其使用寿命并实现户外裸露表面的全天候防/除冰是未来发展的方向之一。     

风电机组叶片结冰的光纤感知及厚度分布估计

分析光纤感知叶片结冰厚度的检测原理并设计四通道双窗口专用结冰探测器，采用模拟计算并分析不同攻角和水滴粒径下叶片水滴收集率分布，借助风电机组所在空气流场构建风电机组机舱顶部结冰探测器与叶片间运行环境结冰信息的内在关联，进而实现叶片表面结冰厚度检测及分布估计并在风场风电机组进行结冰实测验证，结果表明叶片表面结冰状态呈现前缘结冰最厚且沿叶尖方向逐渐增加的分布特征，探测器检测值与实测值偏差在8%内，可满足风电机组叶片防除冰的工程应用需求。     

三电极脉冲沿面介质阻挡放电等离子体特性及除冰研究

风力发电机和飞机在低温潮湿环境下运行时存在表面覆冰问题，进而影响装备的正常工作，严重时甚至危害人身财产安全。已有文献发现两电极沿面介质阻挡放电(surface dielectric barrier discharge,SDBD)在除冰方面有潜在的应用前景，但仍存在温升小和效率低等问题。为有效提高SDBD表面温度和除冰效率，该文将一接地电极安装在高压电极同侧，构成三电极SDBD结构，研究三电极脉冲SDBD等离子体特性及除冰过程与效果。结果表明：在相同的放电条件下，与两电极脉冲SDBD相比，三电极脉冲SDBD在放电能量、表面温度、发射光谱强度和除冰效果等方面表现出更为优异的能力。在20kV脉冲电压作用下，13mm间隙的三电极SDBD比两电极SDBD的放电能量增加了约1.95倍，最高温度提高了8℃。数值模拟结果也进一步表明：通过脉冲快速加热，三电极SDBD温升范围广和热量空间分布均匀，在除冰方面有很大的潜力。研究结果可为脉冲放电等离子体除冰及相关应用提供参考。     

风力发电机叶片防除冰涂层（二）:温升数值计算及防除冰性能

针对电热超疏水涂层覆冰过程中表现出的三类不同冰层形貌，该文建立了电加热融冰数值计算模型，并对仿真计算结果进行了相应的试验验证，验证结果与仿真结果基本一致，该模型能有效模拟融冰过程和温度分布。临界融冰功率的计算结果表明，电热超疏水涂层融冰所需功率大于非超疏水电热涂层，尤其在乳突状冰层出现后，融冰功率将大幅增加。电热超疏水涂层防冰试验结果表明，在雨凇覆冰环境中，超疏水性能单独作用时，叶片在覆冰前期能延缓覆冰；电热性能与超疏水性能共同作用时，叶片无覆冰形成。电热超疏水涂层用于风力发电机防覆冰具有较好的效果，但用于覆冰后的融冰时将需要更多的能量。     

飞机除冰液和飞机除冰废水中氯离子的测定

通过砂芯漏斗过滤除去飞机除冰液和除冰废水中的固体杂质,采用醋酸钙絮凝法去除飞机除冰液中的增稠剂,然后用硫氰酸汞分光光度法测定飞机除冰液和除冰废水中氯离子的含量。最佳测试条件为:测试100 m L样品,其中醇含量低于10%,絮凝剂加入2 m L,絮凝时间40 min,显色时间40 min,回收率为96.3%¹07.5%。该方法简单快捷,准确度和精确度高,可快速准确测试飞机除冰液和除冰废水中的氯离子。     

卫星天线智能除雪融冰系统应用

广播电视发射台站利用卫星广播来接收电视信号是常用手段之一。但雪衰一直困扰广电人，因雪衰导致的卫星接收系统瘫痪事例比比皆是。对此，介绍利用贴膜式电加热融冰除雪系统来降低或消除雪衰对卫星传输信号的影响。该系统不影响天线正常运作，除雪响应及时、除雪彻底、可持续作业、效率高，能够降低维护成本。