[发明专利]热线单元干功率计算方法及液态水含量计算方法有效
| 申请号： | 202111492134.6 | 申请日： | 2021-12-08 |
| 公开（公告）号： | CN113901591B | 公开（公告）日： | 2022-03-01 |
| 发明（设计）人： | 郭向东;赵荣;陈海;李明;易贤 | 申请（专利权）人： | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 |
| 主分类号： | G06F30/15 | 分类号： | G06F30/15;G06F30/20;G01N25/56;G01M9/06;B64D15/20;G06F111/10;G06F119/06 |
| 代理公司： | 北京劲创知识产权代理事务所(普通合伙) 11589 | 代理人： | 张铁兰 |
| 地址： | 621000 四*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 热线 单元 功率 计算方法 液态水 含量 | ||
1.一种液态水含量的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10. 实验采集热线单元干空气条件标定数据
采集干空气条件下不同工况的热线单元功率P、热线温度Tw、气流速度Va、气流静温Ts；
S20. 计算热线单元干空气努塞尔数Nu：
，
其中，k为干空气热传导系数，lw为热线长度，π为圆周率；
S30. 获得热线单元干空气努塞尔数的拟合系数
S31. 计算热线雷诺数Rew和干空气普朗特数Pr：
S32. 设定热线单元干空气努塞尔数Nu的拟合关系式为：
，
其中，A和B为拟合系数；
S33. 将步骤S20计算的热线单元干空气努塞尔数Nu和步骤S31计算获得的Rew和Pr带入步骤S32设定的拟合关系式进行拟合，计算得到参数A=A1，B=B1，从而得到热线单元干空气努塞尔数Nu的表达式：
，
S40. 根据下式计算云雾场中热线单元干功率：
；
其中，Tw1为云雾场中的热线温度，Ts1为云雾场中的气流静温；
采用下式计算结冰云雾液态水含量LWC：
，
其中，Ptotal是在云雾场中测得的热线单元功率，Ec为热线单元的液态水滴撞击系数，Rc为热线单元的液态水滴蒸发比，Le为液滴蒸发潜热，Cl为液态水比热，Te为液滴蒸发温度，SV为热线单元的采样体积。
2.根据权利要求1所述的一种液态水含量的计算方法，其特征在于，步骤S31中，热线雷诺数Rew和干空气普朗特数Pr的计算公式为：
，
其中，ρa为气流密度，dw为热线直径，μ为干空气力学粘性系数，Cpa为干空气定压比热。
3.根据权利要求1所述的一种液态水含量的计算方法，其特征在于，SV的计算式为：
其中，Va1为云雾场中的气流速度，dw为热线直径。
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