[发明专利]一种过冷大水滴结冰探测器

摘要

本发明涉及一种过冷大水滴结冰探测器。本发明公开了一种基于过冷水滴运动与撞击的数值计算方法设计过冷大水滴(SLD)结冰探测器外形的方法。现有结冰探测器通过探测大气中的液态水含量、温度等信息，进一步分析是否存在结冰条件。本发明的目的在于解决现有探测方式只对液态水含量敏感，而不能区分水滴粒径，无法用于SLD结冰探测的问题。其包括第一凸起和后部，第一凸起和后部之间通过凹槽相连。本发明设计出曲率变化的探测器构型，使得常规水滴条件下，水滴将全部撞击到构型的前部，整个探测器上只有一个连续的撞击区域；在SLD条件下，除了前面部分有过冷水滴撞上以外，后面也将遇到过冷水滴的撞击，这将表现为探测器出现多个不连续的结冰区域。

主权项

一种过冷大水滴结冰探测器，其特征在于，包括第一凸起和后部，所述第一凸起和后部之间通过凹槽相连，所述后部由若干个第二凸起组成，所述第二凸起之间通过凹槽相连；该探测器采用包括如下步骤的设计方法设计而成：（1）设计一个探测器构型，该探测器构型包括第一凸起和后部，所述第一凸起和后部之间通过凹槽相连，其中，所述后部由若干个第二凸起组成，所述第二凸起之间通过凹槽相连；（2）对步骤1设计的探测器构型进行常规水滴下的水滴撞击特性计算，以及过冷大水滴条件下的水滴撞击特性计算；（3）若步骤2的结果表明，在常规水滴及过冷大水滴条件下，第一凸起和后部上均有水滴撞击到的话，说明在常规水滴和SLD条件下，第一凸起和后部均会发生结冰，就无法识别过冷大水滴条件，抬高第一凸起的高度或降低后部中第二凸起的高度，得到新的探测器构型，将得到的新的探测器构型返回步骤2分别进行常规水滴下和过冷大水滴条件下的水滴撞击特性计算；若在常规水滴及过冷大水滴条件下，后部上均没有水滴撞击到的话，说明在常规水滴和SLD条件下，后部的第二凸起都不会发生结冰，也无法识别过冷大水滴条件，降低第一凸起的高度或抬高后部中第二凸起的高度，得到新的探测器构型，将得到的新的探测器构型返回步骤2分别进行常规水滴下和过冷大水滴条件下的水滴撞击特性计算；若在常规水滴条件下，水滴只撞击在探测器构型的第一凸起上，而在SLD条件下，第一凸起和后部上均有水滴撞击到，表明该探测器构型符合要求，结束设计，即可。