一种用于恒壁温边界增压供水系统持续性供水工况管道结冰厚度检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于恒壁温边界增压供水系统持续性供水工况管道结冰厚度检测方法，其基于相变传热和能量守恒原理，应用汉克尔变换、拉普拉斯变换等方法，通过引入流速判别法则，建立无速度约束条件的恒壁温持续性低流量供水工况管道结冰厚度显示解析算式。基于该显式解析算式，以入管道直径、无量纲冻结参数、与轴向距离有关的级数或轴向距离作为输入变量，以管道壁面温度、管道内水温及其流量作为测试量，即可获得增压供水系统稳态、低流量工况时管道结冰厚度，本发明专利技术在实际工程现场使用时，极大地提升了增压供水系统持续性低流量供水工况时管道结冰厚度检测方法的适用性和便捷性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于恒壁温边界增压供水系统持续性供水工况管道结冰厚度检测方法


[0001]本专利技术涉及结冰厚度检测
，具体涉及一种用于恒壁温边界增压供水系统持续性供水工况管道结冰厚度检测方法。

技术介绍

[0002]增压供水系统，是当客机滞空时间较长时为满足乘客和空勤生理需求而设置的。随着航程和载员的增加，切实保障增压供水系统安全运行尤为关键。然而，当客机在高寒地区航线运营时，周围低温环境使得增压供水系统管内流体极易发生结冰。此时，管道内涉及到复杂的固、液两相流动，流动阻力随之增加，系统动力输送设备出力受到严重影响。特别地，当增压供水系统长时间处于稳态低流量工况(即：稳态层流)运行时，更易引起供水干管和支管发生结冰，甚至完全堵塞供水管道，导致增压供水系统空中失效。因此，准确检测低温环境下客机增压供水系统管道结冰厚度，对于精确制定管道加热策略、降低结冰导致的供水系统空中失效风险，将具有重要的工程价值。
[0003]目前，民用客机结冰检测主要围绕机翼、发动机短舱、大气数据探测仪等部件展开。所采用的方法主要是在相应位置安装光学式、电学式、机械式等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于恒壁温边界增压供水系统持续性供水工况管道结冰厚度检测方法，其特征在于，包括：利用超声波流量计和管道式温度传感器，测试增压供水系统稳态、低流量供水时管道内的流量Q和水温T0；根据所述管道内的水温T0，确定水和冰的基本物性参数，所述基本物性参数包括水的密度ρ、粘度υ、导热系数λ
L
、热扩散系数α
L
和凝固点T
f
，以及冰的导热系数λ
S
和相变潜热L；通过贴片式温度传感器，测试管道壁面温度T
w
，若所述管道壁面温度T
w
≦T
f
，则判定管道内有结冰发生，需进一步检测结冰厚度；根据管道流量Q和管道直径D，确定管道内水的平均流速V；根据所述管道内水的平均流速V、管道直径D、粘度υ，确定雷诺数Re；根据管道内水的粘度υ和热扩散系数α
L
，确定普朗特数Pr；根据管道入口到被测位置处的距离z、管道直径D、雷诺数Re、普朗特数Pr，确定无量纲距离z
*
；根据所述管道内水的温度T0、凝固点T
f
和管道壁面温度T
w
，以及水的导热系数λ
L
和冰的导热系数λ
S
，确定无量纲冻结参数B；并得到与无量纲距离z
*
和γ
m
有关的级数A(z
*
)，其中γ
m
为0阶贝塞尔函数的正根；判断冰层厚度计算选择公式是否成立，若成立，启用方案1确定冰层厚度；否则，启用方案...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继红，邢启峰，陈思宇，张腾飞，王树刚，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：