电脉冲除冰系统的电磁场分析

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1、第43卷第l期2011年2月南京航JournalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics8LAstronautics电脉冲除冰系统的电磁场分析李清英白天朱春玲(南京航空航天大学航空宇航学院，南京，210016)VoI．43No．1Feb．2011摘要：针对NASACR一4175试验电脉冲除冰系统，建立了该系统的电磁场涡流有限元分析模型，分析了试验蒙皮在涡流场中法向及径向的磁感应强度，采用麦克斯韦应力法计算了该蒙皮所受的瞬态电磁力，并与Henderson模型计算结果以及实验测量值进行

2、了拟舍偏差比较。同时在不改变电路的情况下，研究了蒙皮厚度、蒙皮电导率、蒙皮一线圈间隙这3个因素对电脉冲除冰效果产生的可能影响。结果表明．电磁场涡流有限元分析模型所计算的磁感应强度比Henderson模型更吻合实验值；趋肤深度范围内的试验蒙皮厚度愈大、蒙皮电导率愈大、蒙皮一线圈间隙愈小，蒙皮所受的峰值脉冲力愈大，即意味着这些参数条件下的除冰效果将更佳。关键词：电脉冲除冰系统；涡流模型；麦克斯韦应力法；影响因素；峰值脉冲力中图分类号：V244．1文献标识码：A文章编号：1005—2615(2011)01—0095—06El

3、ectromagneticFieldAnalysisforElectro-ImpulseDe—icingSystemLiQingying，BaiTian，ZhuChunling(CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Afiniteelementanalysisformodelingtheelectromagneticeddycurrentoftheel

4、ectro—impulsede—icing(EIDI)systemispresentedforthesystemofNASACR一4175．Thenormalmagneticinductionintensityandradialmagneticinductionintensityintheeddycurrentfieldarenumericallyanalyzed，followedcomparedresultsofHendersonmodelwithexperimentaldata．Then，theinstantele

5、ctromagneticforceexertedonthetestingskiniscalculatedbyMaxwellstresstensormethod．Mean—while，thefactorsinfluencingde—icing，suchasskinthickness，skinconductivityandskin—to—coilgap，arestudied．Resultsindicatethatthecalculationsonthemagneticinductionintensityinthismode

6、lagreebetterwithexperimentalresultsthanthoseinHendersonmodel．ThethickertheskiniSwithinelectricalskindepth，thehighertheconductivityoftestingskinis，andthesmallertheskin—to-coilgapis，thelargerthepeakimpulseforceisinthesamecircuit，thusitpredictseffectivewaysforEIDIs

7、ystemtore—moveice．Keywords：electro—impulsede—icing(EIDI)system；eddycurrentmodel；Maxwellstresstensormethod；influencefactor；peakimpulseforce飞机结冰是飞机在飞行中经常可能遇到的表面某些部位积聚冰层的现象，它是飞行中常见的危险因素之一。为消除飞机结冰对飞行安全可能带来的危害，确保飞机在结冰气象条件下安全飞行，目前采用的主要飞机防／除冰系统大致可分为：热空气防／除冰系统、电热式防／除冰系统

8、及机械除冰系基金项目：国家自然科学基金(10972106)资助项目．收稿日期：2010—04—12；修订日期：2010—06—10通讯作者：朱春玲．女，教授，博士生导师，1968年生，E—mail：chyq@nuaa．edu．crl。96南京航空航天大学学报第43卷统3种。电脉冲除冰方法属于机械除冰方式，其基本原理是电容器组向线圈