小試樣覆冰試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)涂層的防冰試驗(yàn),可以篩選出防冰性能優(yōu)異的涂料。例如飛機(jī)的疏水涂層表面防冰,疏水涂層通過(guò)降低表面結(jié)冰和壁面之間的粘附力,從而降低結(jié)冰的產(chǎn)生、減少除冰所需的能耗。所以,研究結(jié)冰氣象條件下超疏水表面對(duì)結(jié)冰特性的影響規(guī)律,這對(duì)于節(jié)約飛機(jī)燃油消耗和保障飛行安全均有著現(xiàn)實(shí)的意義。
涂層的防冰試驗(yàn)研究:
試驗(yàn)設(shè)備:環(huán)儀儀器 小試樣覆冰試驗(yàn)系統(tǒng)
試樣:實(shí)驗(yàn)?zāi)P蜑閳A柱,材料為鋁合金。模型直徑為Ф30mm,長(zhǎng)200mm,兩端連接頭直徑為10mm,長(zhǎng)10mm
試驗(yàn)條件:
實(shí)驗(yàn)風(fēng)速30m/s,結(jié)冰環(huán)境溫度約-10℃,結(jié)冰時(shí)間5min,平均水滴直徑40um,液態(tài)水含量約0.7g/m3。每種涂層的結(jié)冰實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,共計(jì)12次結(jié)冰風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)前,對(duì)結(jié)冰風(fēng)洞進(jìn)行流場(chǎng)校測(cè),主要是實(shí)驗(yàn)段氣流速度和溫度。對(duì)噴霧系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,主要是調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)所需要的水壓、氣壓和溫度。對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行量化參數(shù)的防冰效果評(píng)估方法。
試驗(yàn)方法:
①開(kāi)啟小試樣覆冰試驗(yàn)系統(tǒng)和制冷系統(tǒng),建立并穩(wěn)定所需要的流場(chǎng)(如來(lái)流速度、溫度等);
②使試樣表面溫度和流場(chǎng)環(huán)境溫度達(dá)到平衡;
③調(diào)節(jié)所需要的結(jié)冰云霧參數(shù)(如液態(tài)水含量和水滴平均直徑等),開(kāi)啟噴霧裝置;
④允許結(jié)冰到規(guī)定時(shí)間(如5min);
⑤關(guān)閉噴霧裝置;
⑥拍攝和測(cè)繪結(jié)冰外形;
⑦清理模型表面剩余的冰渣和水膜,重復(fù)①進(jìn)行下一次實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):如下表1
不同涂層表面結(jié)冰比較:
試驗(yàn)結(jié)論:
高分子復(fù)合材料的疏水涂層具有一定的防冰效果,但是都無(wú)法完全杜絕材料表面的結(jié)冰現(xiàn)象,必須對(duì)其配方和形成機(jī)理進(jìn)行更深入的研究,才可能獲得更好的防冰效果。
如需了解更多小試樣覆冰試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)研究,可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。