Расчетно-экспериментальное моделирование процессов обледенения элементов авиационных двигателей при вибрациях

Объект исследования: лед, формируемый на колеблющемся аэродинамическом профиле при воздействии обводненного набегающего потока при различных параметрах вибрации. Цель: определение механизмов и количественных зависимостей параметров обледенения элементов авиационных двигателей от характеристик вибраций. Методы исследования и аппаратура: Физическое моделирование процессов обледенения аэродинамического профиля с учетом и без учета вибраций проводилось на созданной модельной климатической аэродинамической трубе. Численное моделирование процессов обледенения с учетом и без учета вибраций проводилось в трехмерной нестационарной постановке с использованием газогидродинамических моделей и моделей обледенения в рамках эйлерово-лагранжева подхода на базе программного обеспечения FENSAP ICE 3D. Научная новизна работы состоит в том, что получены зависимости массы и формы льда от отношения скорости набегающего потока к виброскорости передней кромки модельного воздухозаборника. Теоретическая и практическая значимость работы заключается в разработке методики численного моделирования процесса обледенения с учетом изменения скорости, давления, температуры газа, угла атаки, водности потока, экспозиции в газодинамическом потоке без вибраций и с учетом вибраций. Результаты диссертационной работы применены использованы при разработке климатической аэродинамической трубы с рабочей частью 300х500х1000 мм до 0,8 числа Маха (T = -30..30 °C) и при создании методологии моделирования обледенения воздухозаборника авиационного двигателя с противообледенительной системой.