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结冰是可能导致飞机发生严重事故的原因之一。开展飞机结冰研究,可以使人们认识结冰产生的机理,把握结冰危害飞行安全的规律,为飞机防/除冰装置的设计、结冰时飞行和操作规范的制定提供依据。本文分别通过理论分析、风洞试验和数值计算的手段对结冰现象进行了研究。本文首先详细阐述了结冰相似准则,对结冰相似条件的几何相似、流场相似、水滴运动轨迹及撞击特性相似、热力学特性相似和表面液态水的动力学相似要求进行了方程推导和分析。然后,搭建了冰风洞试验台,并标定了引射器不同供气压力所对应的风速、各种风速下不同LWC所对应的喷水量等;评估了空气的LWC均匀性。在此基础上首先进行了冰形时间推进试验,发现霜状冰冰层随时间推进几乎呈线性增长;对直径分别为25.4mm和50.8mm的圆柱进行了相似性研究,证明利用结冰相似准则可以扩展现有结冰风洞的试验模型尺寸和气象条件范围,增强结冰试验能力。最后,采用较成熟的霜状冰结冰预测方法对试验条件下的冰形进行数值模拟,得到了100s、200s、300s时的冰形,将其与试验结果对比,经分析可以证明本文采用的数值计算方法是有效可行的。