小試樣覆冰試驗(yàn)系統(tǒng)對涂層的防冰試驗(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結(jié)冰特性的影響規(guī)律,這對于節(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200mm，兩端連接頭直徑為10mm，長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，對結(jié)冰風(fēng)洞進(jìn)行流場校測，主要是實(shí)驗(yàn)段氣流速度和溫度。對噴霧系統(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。對實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行量化參數(shù)的防冰效果評估方法。
試驗(yàn)方法：
①開啟小試樣覆冰試驗(yàn)系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，建立并穩(wěn)定所需要的流場(如來流速度、溫度等);
②使試樣表面溫度和流場環(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)，開啟噴霧裝置;
④允許結(jié)冰到規(guī)定時間(如5min);
⑤關(guān)閉噴霧裝置;
⑥拍攝和測繪結(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，但是都無法完全杜絕材料表面的結(jié)冰現(xiàn)象，必須對其配方和形成機(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。
