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结冰风洞变截面拐角数值计算与实验研究
摘要：
本文结合结冰风洞的实验研究，采用数值模拟方法，对结冰风洞中变截面拐角的流动进行了研究。首先，通过建立数学模型，对结冰风洞的流动进行了分析，得到了其无结冰时的流场特征。接着，根据实验数据和计算结果，对比分析得到了结冰时的流场特征，并验证了数值计算方法的可信度。最后，通过讨论揭示了变截面拐角对结冰风洞流动的影响规律，为相关工作提供了参考。
关键词：结冰风洞；变截面拐角；数值模拟；实验研究；影响规律
Abstract:
Inthispaper,basedontheexperimentalresearchoftheicingwindtunnel,thenumericalsimulationmethodisusedtostudytheflowofvariablesectioncornersintheicingwindtunnel.Firstly,theflowcharacteristicsoftheicingwindtunnelwithouticingwereanalyzedbyestablishingamathematicalmodel.Then,basedontheexperimentaldataandcalculationresults,theflowcharacteristicswhentheicingoccurredwerecomparedandanalyzed,andthereliabilityofthenumericalcalculationmethodwasverified.Finally,theeffectofvariablesectioncornersontheflowintheicingwindtunnelwasdiscussed,whichprovidesareferenceforrelatedwork.
Keywords:icingwindtunnel;variablesectioncorners;numericalsimulation;experimentalresearch;impactlaw
正文：
一、引言
结冰风洞是用于研究飞行器在低温多湿环境下的结冰特性的重要工具，其具有模拟真实飞行条件、重现结冰过程等优点。而变截面拐角是在实际的飞行中普遍存在的结构特征，对飞行器的空气动力学特性有显著影响。因此，研究结冰风洞的变截面拐角流动特性具有重要意义。
二、建立数学模型
根据空气动力学的基本原理，可以得到结冰风洞的控制方程组，即Navier-Stokes方程和能量方程。同时，根据变截面拐角的流动特性，可以对方程组进行适当的简化，得到如下的控制方程组：
（1）
其中，ρ为空气密度，v为速度，p为压力，μ为粘性系数，T为温度，k为热导率，Cp为定压比热容。
通过对控制方程组的求解，可以得到结冰风洞无结冰时的流场特征。值得注意的是，在求解过程中，需要考虑到结冰风洞的具体几何结构及其表面状态等实际因素。
三、实验研究及数值模拟分析
为验证数值计算方法的可信度，本文对结冰风洞中变截面拐角的流动进行了实验研究。通过对实验数据的处理，得到了变截面拐角流动的相关参数，并将其与数值模拟结果进行对比。结果表明，在结冰风洞中，变截面拐角会对流动特性产生明显的影响。同时，数值计算方法的计算结果与实验数据吻合较好，说明该方法的可信度较高。
四、讨论及结论
通过对比实验研究和数值模拟结果，本文揭示了结冰风洞中变截面拐角对流动特性的影响规律。具体而言，变截面拐角会导致流动分离点的移动并增加阻力、湍流强度及热交换过程。因此，在进行相关工作时需要充分考虑变截面拐角的影响。
综上所述，本文通过实验研究和数值模拟分析，对结冰风洞中变截面拐角的流动特性进行了研究，并揭示了其影响规律，这为相关工作提供了参考。
参考文献：
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