-
题名蒙皮-冰层界面融化脱粘超声探测
- 1
-
-
作者
王渊
张杨
王岩
朱程香
朱春玲
-
机构
南京航空航天大学航空学院
-
出处
《西北工业大学学报》
北大核心
2025年第2期241-249,共9页
-
基金
国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(12227802)
江苏省卓越博士后计划资助。
-
文摘
为解决热防护系统工作时局部冰层脱粘难以在线探测的问题,开展了基于多层介质内超声传递理论的蒙皮-冰层界面融化程度在线超声探测方法研究。构建了包含蒙皮、水膜、冰水过渡层、冰层和空气层的多层介质声学模型,采用不同中心频率的超声脉冲波作为激励源,通过数值计算获得多层介质界面回波信号;发展用于冰层融化脱粘测量的超声信号处理算法,对原始回波信号进行处理并提取蒙皮-冰层界面回波信号特征参数,提出采用蒙皮-冰层界面超声反射系数评估冰层融化程度;搭建超声结冰探测系统,设计并制备耐低温超声传感器,在低温环境验证电加热作用下系统对冰层融化程度的测量能力。理论研究结果表明:当蒙皮表面冰层融化产生薄水膜时,可通过蒙皮-附着物界面超声反射系数变化反映冰层融化程度;将超声反射系数大于0.8作为冰层融化判据,随超声信号中心频率增大,可对更薄的水膜进行识别,7.5 MHz中心频率信号对应的水膜识别厚度为10μm。实验研究结果表明,在明冰、混合冰和霜冰结冰气象条件下,超声探测系统均可在电加热工作初期输出冰层脱粘信号。初步探索了热防护作用过程中蒙皮-冰层界面超声脉冲波传播特性,提出的冰融化程度探测方法有望进一步降低热防护能耗。
-
关键词
冰层脱粘
结冰探测
在线超声探测
超声脉冲波
反射系数
融化程度
-
Keywords
ice layer debonding
ice detection
online ultrasonic detection
ultrasonic pulse wave
reflection coefficient
melting degree
-
分类号
V244.15
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
-
