飞机翼面结冰试验积冰厚度探测技术研究进展 被引量：1

1

作者 张永杰 张露 罗贵森 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期504-521,共18页

结冰导致的飞机翼面升阻特性恶化直接威胁飞行安全,一直以来都是航空领域关注的热点问题,为了复现翼面结冰过程和剖析翼面结冰、防除冰机理,开展翼面结冰试验十分必要。为了定量刻画飞机结冰试验中的翼面积冰厚度和形态,国内外研究人员... 结冰导致的飞机翼面升阻特性恶化直接威胁飞行安全,一直以来都是航空领域关注的热点问题,为了复现翼面结冰过程和剖析翼面结冰、防除冰机理,开展翼面结冰试验十分必要。为了定量刻画飞机结冰试验中的翼面积冰厚度和形态,国内外研究人员开展了大量卓有成效的测试方法研究。本研究通过系统梳理近年来提出的翼面积冰厚度和冰形测量方法以及结冰传感装置,按照物理原理将其划分为直观法、谐振法、光学法、电学法、热学法、波导法、混合法等测量方法,简要介绍了各方法的设计原理、优缺点和适用范围,期望能够为飞机翼面结冰试验、防除冰系统设计等技术发展提供有益参考。 展开更多

关键词 结冰厚度 结冰传感器 厚度测量 结冰试验 技术综述

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环境结冰试验中液态水滴传热特性 被引量：4

2

作者 袁先圣 熊荆江 吴志勇 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第29期12589-12594,共6页

航空发动机环境结冰试验时,使用二元喷嘴将纯水雾化成液态水滴,液态水滴喷出后与发动机进气发生传热过程,到达发动机进口前需达到过冷状态,从而在发动机进口处结冰。研究了液态水滴与主气流间传热过程,建立了液态水滴运动方程和传热方程... 航空发动机环境结冰试验时,使用二元喷嘴将纯水雾化成液态水滴,液态水滴喷出后与发动机进气发生传热过程,到达发动机进口前需达到过冷状态,从而在发动机进口处结冰。研究了液态水滴与主气流间传热过程,建立了液态水滴运动方程和传热方程,编制了液态水滴传热特性分析软件,并研究了不同参数对液态水滴过冷位移的影响,计算了军用和民用航空发动机环境结冰试验时的最短喷雾距离。结果表明:液态水过冷位移与液态水滴直径的平方以及气流速度基本呈线性关系;在1.6 m喷雾距离下,液态水滴能达到过冷状态,且和气流两相温差不超过2℃。 展开更多

关键词 环境结冰试验 液态水滴 传热特性 喷雾距离

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适用于多迎角结冰试验的混合翼型设计 被引量：1

3

作者 于雷 杨龙 朱东宇 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期66-72,共7页

为突破结冰风洞对翼型模型尺寸的限制,提出了一种新的混合翼型设计方法,可使用一套混合翼型模拟原始翼型在不同迎角下的结冰试验,弥补了以往混合翼型只能在单个设计迎角下使用的缺陷。方法采用多段翼的形式设计混合翼型,以多目标迎角等... 为突破结冰风洞对翼型模型尺寸的限制,提出了一种新的混合翼型设计方法,可使用一套混合翼型模拟原始翼型在不同迎角下的结冰试验,弥补了以往混合翼型只能在单个设计迎角下使用的缺陷。方法采用多段翼的形式设计混合翼型,以多目标迎角等结冰试验条件作为设计输入,优化设计主翼外形和襟翼的位置、偏转角度,利用襟翼位置和偏转角度的变化实现混合翼型和原始翼型前缘表面的压力系数在不同迎角下能够保持一致,继而保证前缘结冰外形的一致性。设计的混合翼型较原始翼型弦长减小接近40%,在冰风洞中对混合翼型和原始翼型在目标结冰条件下进行试验,对比结果显示,在选取的多个目标迎角下,混合翼型和原始翼型二维截面的结冰外形基本一致,提出的混合翼型设计方法能够有效的模拟原始翼型在不同迎角下的结冰外形。 展开更多

关键词 结冰试验 混合翼型 多段翼 压力系数 N-S方程

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极地船用照明灯具低温性能试验研究

4

作者 李鹏程 刘志兵 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第5期59-63,共5页

为了满足极地船用照明灯具的要求,选取LED不锈钢投光灯、LED探照灯、卤钨探照灯、LED航行灯、LED信号灯、圆形LED舱顶灯和圆筒形LED舱顶灯等7种灯具,在标准和规范的指导下开展常温测试、低温防水试验、外部结冰试验、高低温冲击试验、... 为了满足极地船用照明灯具的要求,选取LED不锈钢投光灯、LED探照灯、卤钨探照灯、LED航行灯、LED信号灯、圆形LED舱顶灯和圆筒形LED舱顶灯等7种灯具,在标准和规范的指导下开展常温测试、低温防水试验、外部结冰试验、高低温冲击试验、加热器效用试验以及极限低温能力试验。结果表明,在-30、-40、-50℃条件下,所有灯具的低温防水性能、绝缘电阻、灯具点亮情况均能满足要求。卤钨探照灯在低温结冰的情况下可以依靠自身光源温度进行除冰且在高低温冲击试验中满足要求,其余LED灯在-20℃以下的加热器效用试验中均不能依靠加热器融化灯具表面积冰。该试验验证了低温对灯具性能的影响,同时为后续同类产品研发提供技术参考。 展开更多

关键词 极地船用照明灯具 低温性能试验 结冰试验 高低温冲击试验 加热器融冰

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飞机结冰风洞试验模拟研究 被引量：19

5

作者 范洁川 于涛 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期68-72,92,共6页

论述了飞机结冰风洞试验的必要性;阐述了结冰风洞试验方法;给出了相似准则和模拟参数计算结果及分析;讨论了飞行高度和大尺度水滴模拟问题。

关键词 飞机结冰 结冰风洞 结冰试验 模拟参数

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风力机叶片结冰检测系统的试验研究 被引量：4

6

作者 黄昌尧 叶林 +1 位作者 葛俊锋 周灿 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第6期86-88,92,共4页

介绍了一种新型的风力机叶片结冰检测系统,它主要由光纤式结冰传感器和电子处理系统等组成。基于风力机运行环境的分析,在高低温试验箱中模拟叶片结冰的大气条件,对传感器表面结冰进行试验研究,得到了输出电压与冰厚的关系。为验证系统... 介绍了一种新型的风力机叶片结冰检测系统,它主要由光纤式结冰传感器和电子处理系统等组成。基于风力机运行环境的分析,在高低温试验箱中模拟叶片结冰的大气条件,对传感器表面结冰进行试验研究,得到了输出电压与冰厚的关系。为验证系统的抗干扰性,进行了雨水干扰试验。将系统安装在风力机上,进行现场试验,验证了系统的可行性。试验结果表明,系统能有效地区分雨水干扰,检测风力机叶片表面结冰状态,当传感器表面结冰厚度超过阈值时,系统会发出告警信号。 展开更多

关键词 风力机叶片 光纤式结冰传感器 结冰试验 雨水干扰试验 现场试验

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大型季节性可移动式结冰风洞及其试验方法研究 被引量：3

7

作者 朱东宇 冯强 +3 位作者 韩晓涛 杨希明 崔晓春 袁立 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期52-61,共10页

利用冬季自然低温进行结冰试验是飞机大尺寸部件和整机结冰试验的有效方法。文章总结了法国、加拿大、美国、俄罗斯等国家季节性结冰风洞的主要参数,分析了季节性结冰风洞在大尺寸机翼、螺旋桨和飞机等方面的试验能力。基于中国航空工... 利用冬季自然低温进行结冰试验是飞机大尺寸部件和整机结冰试验的有效方法。文章总结了法国、加拿大、美国、俄罗斯等国家季节性结冰风洞的主要参数,分析了季节性结冰风洞在大尺寸机翼、螺旋桨和飞机等方面的试验能力。基于中国航空工业空气动力研究院季节性可移动式结冰风洞开展了螺旋桨结冰和机上地面结冰试验方法研究,分析了螺旋桨结冰和冰脱落规律,对于进一步研究螺旋桨结冰问题、发展机上地面结冰试验技术具有参考价值。提出了一种季节性、可移动、模块化组装的直流式结冰风洞概念设计方案,利用我国冬季低温自然环境,每年11月至次年3月具备结冰试验条件,试验窗口期与国外同类设施相当,可满足大尺寸模型和飞机结冰试验需求,为我国建设大型季节性结冰风洞、发展结冰风洞试验技术提供参考。 展开更多

关键词 季节性结冰风洞 结冰风洞试验 螺旋桨结冰 机上地面结冰试验 飞机结冰

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八分裂输电导线结冰风洞及气动力特性试验 被引量：30

8

作者 肖正直 晏致涛 +2 位作者 李正良 汪之松 黄汉杰 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期90-94,共5页

通过八分裂输电导线的结冰风洞试验,揭示了导线的覆冰过程与规律,温度、风速及空气中的含水量都是影响导线覆冰量的重要因素。针对两类不同冰型,系统地进行了八分裂导线和覆冰八分裂导线的气动力特性试验,给出了八分裂导线的三分力系数... 通过八分裂输电导线的结冰风洞试验,揭示了导线的覆冰过程与规律,温度、风速及空气中的含水量都是影响导线覆冰量的重要因素。针对两类不同冰型,系统地进行了八分裂导线和覆冰八分裂导线的气动力特性试验,给出了八分裂导线的三分力系数。分析了上游导线对流场的干扰和尾流的作用对导线气动力特性的影响。试验结果反映了八分裂覆冰导线的气动力特性规律,为覆冰导线的舞动研究提供了参考。 展开更多

关键词 覆冰导线 八分裂导线 特高压 结冰风洞试验

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绕轴旋转翼型结冰分布的结冰风洞试验研究 被引量：6

9

作者 李岩 王绍龙 +2 位作者 冯放 郭文峰 田川公太朗 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期545-553,共9页

为研究风力机叶片翼型在旋转状态下的结冰分布规律,本文基于利用自然低温的结冰风洞试验系统,对NACA0018翼型和S809翼型进行了绕轴旋转叶片结冰风洞试验,建立了不规则冰形评价方法,对比分析了转速、结冰时间、翼型等参数对叶片翼型结冰... 为研究风力机叶片翼型在旋转状态下的结冰分布规律,本文基于利用自然低温的结冰风洞试验系统,对NACA0018翼型和S809翼型进行了绕轴旋转叶片结冰风洞试验,建立了不规则冰形评价方法,对比分析了转速、结冰时间、翼型等参数对叶片翼型结冰分布的影响。试验结果表明:本试验系统具有较好的可重复性,可适用于旋转叶片翼型结冰特性研究;转速对叶片翼型结冰形式影响显著,而结冰时间对其影响不大,但会使结冰量增加;对称翼型与非对称翼型间结冰存在较明显区别,非对称翼型结冰会出现前缘结冰和尾缘结冰同时存在的情况。对于各结冰特征量,无因次结冰面积及无因次结冰驻点厚度随结冰时间增加呈线性增长,但其他特征量随时间变化较小;转速对各结冰特征量有显著影响;对于非对称翼型在一定工况下会出现两个结冰区域,需要增加额外的特征量来描述结冰特征。 展开更多

关键词 风力机 翼型 结冰 绕轴旋转 结冰风洞试验 结冰分布

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用于结冰风洞试验的混合翼设计 被引量：7

10

作者 赵克良 陆志良 +3 位作者 丁力 谭广琨 冯丽娟 郭同庆 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期718-722,共5页

提出了一种混合翼设计方法,用于民机机翼结冰风洞试验。采用Navier-Stokes(N-S)方程计算翼面压力分布,以混合翼与原始翼型的前缘附近压力系数分布尽可能重合为目标,提出了一种简易影响系数及控制点线性插值的方法,在保证前缘附近与原始... 提出了一种混合翼设计方法,用于民机机翼结冰风洞试验。采用Navier-Stokes(N-S)方程计算翼面压力分布,以混合翼与原始翼型的前缘附近压力系数分布尽可能重合为目标,提出了一种简易影响系数及控制点线性插值的方法,在保证前缘附近与原始翼型相同的基础上混合翼的设计弦长缩短40%。在同一迎角下设计得到的混合翼能与原始翼型具有相同的前缘附近压力分布,从而保证两者具有相同的水滴撞击特性及结冰情况。设计理论和设计结果为开展相关民机型号的结冰风洞试验打下基础。 展开更多

关键词 结冰风洞试验 混合翼 翼型设计 N S方程 压力系数分布

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气动除冰飞机结冰风洞试验技术 被引量：5

11

作者 高郭池 李保良 +2 位作者 丁丽 王梓旭 倪章松 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期95-101,共7页

民用飞机为获得型号合格证,应按照有关结冰适航规章条款进行结冰适航验证,结冰风洞试验是获取临界冰形的有效途径。本文以Y12F飞机结冰风洞试验实际工程过程为例,总结与分析了气动除冰飞机结冰风洞试验的模型设计、气动除冰套模拟、试... 民用飞机为获得型号合格证,应按照有关结冰适航规章条款进行结冰适航验证,结冰风洞试验是获取临界冰形的有效途径。本文以Y12F飞机结冰风洞试验实际工程过程为例,总结与分析了气动除冰飞机结冰风洞试验的模型设计、气动除冰套模拟、试验状态转换、试验流程、冰形测量等关键技术,并给出代表性试验结果。试验结果表明:在典型最大结冰条件下,除冰套工作正常,除冰套循环工作期间正常除冰;除冰套工作间歇,机翼前缘结冰表现为前缘形成较为光滑、厚度约为5～6mm的冰帽,上翼面产生1道高度为3～4mm的冰脊,下翼面形成3道2～4mm的冰脊。 展开更多

关键词 气动除冰 结冰风洞试验 除冰系统 冰形测量 冰脊

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气动除冰类飞机结冰风洞试验适航审定技术 被引量：5

12

作者 高郭池 丁丽 +2 位作者 李保良 王梓旭 姜裕标 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期85-94,共10页

民用飞机为获得型号合格证,应按照有关结冰适航规章条款进行结冰适航验证,如何解读适航条款要求并制定有效的符合性验证流程,是进行适航合格审定的关键。本文以Y12F气动除冰飞机结冰风洞试验的实际工程为例,以相关结冰适航文件为基础,... 民用飞机为获得型号合格证,应按照有关结冰适航规章条款进行结冰适航验证,如何解读适航条款要求并制定有效的符合性验证流程,是进行适航合格审定的关键。本文以Y12F气动除冰飞机结冰风洞试验的实际工程为例,以相关结冰适航文件为基础,结合国际最新的飞机结冰研究成果,研究并总结了目标试验状态设定、设备选择、试验状态的等效转换、模型研制、风洞试验等适航审定要求和技术。构建的结冰风洞试验适航审定方法,有效地指导完成了Y12F飞机除冰系统的适航验证工作,完成中国民用航空局(CAAC)和美国联邦航空管理局(FAA)同时审查,为获得CAAC和FAA型号合格证奠定良好基础。 展开更多

关键词 气动除冰 结冰风洞试验 适航 型号合格审定 符合性验证

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结冰风洞试验混合相似转换方法及其验证 被引量：1

13

作者 刘宇 易贤 +1 位作者 王强 李维浩 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期176-183,共8页

相似转换是结冰风洞试验的重要技术手段,使用常见的相似转换方法有时会获得风洞能力外的转换结果,为了克服常见转换方法存在的适用范围限制,本文通过对相似参数的影响因素进行分析,获得了试验参数在相似准则约束下的变化规律和关联性。... 相似转换是结冰风洞试验的重要技术手段,使用常见的相似转换方法有时会获得风洞能力外的转换结果,为了克服常见转换方法存在的适用范围限制,本文通过对相似参数的影响因素进行分析,获得了试验参数在相似准则约束下的变化规律和关联性。在此基础上提出了一种混和相似转换方法,其转换流程分为由水滴惯性系数和驻点冻结系数控制的两个阶段,根据满足的相似参数不同分为四种模式:模式1可以同时满足所有主要相似参数和三种热平衡参数;模式2和模式3分别为ONERA方法和Ruff方法的改进;模式4直接使用了Olsen方法。通过数值模拟和风洞试验对混合相似转换方法进行了验证,转换冰形与参考冰形基本一致,转换后的试验参数对比其他转换方法更具实用性。 展开更多

关键词 飞机结冰 相似准则 混合相似转换 结冰风洞试验 数值模拟

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3m×2m结冰风洞云雾参数校测方法 被引量：21

14

作者 王梓旭 沈浩 +2 位作者 郭龙 郭向东 倪章松 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期61-67,共7页

为综合检验结冰风洞的性能,并为飞机适航取证中结冰合格审定工作提供测试依据,依照SAE ARP5905的相关要求,根据冰积聚原理、相位多普勒干涉原理和热线原理,采用格栅、PDI-FPDR、冰刀、LWC-200在3m×2m结冰风洞主试验段完成了云雾参... 为综合检验结冰风洞的性能,并为飞机适航取证中结冰合格审定工作提供测试依据,依照SAE ARP5905的相关要求,根据冰积聚原理、相位多普勒干涉原理和热线原理,采用格栅、PDI-FPDR、冰刀、LWC-200在3m×2m结冰风洞主试验段完成了云雾参数校测工作,总结了测试方法与流程以提高校测效率。代表性云雾参数校测结果表明,云雾场均匀区能够覆盖试验段横截面积的60%以上,云雾容积平均直径(MVD)稳定性优于±10%,液态水含量(LWC)稳定性优于±20%,云雾参数满足ARP 5905相关指标要求,能够为3m×2m结冰风洞的标检提供数据支撑。 展开更多

关键词 结冰风洞 结冰试验 适航 云雾参数 校测

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基于等Weber数的结冰外形修正 被引量：1

15

作者 易贤 郭龙 +2 位作者 周志宏 杜雁霞 朱国林 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期697-703,共7页

由于设备条件的限制,在进行结冰风洞试验时,试验Weber数与目标Weber数往往存在差异,为了获得与目标Weber数对应的冰形,需要对试验结果进行修正。本文分析了进行Weber数修正的原因,提出了根据几何特征量进行结冰外形修正的方法,并以某超... 由于设备条件的限制,在进行结冰风洞试验时,试验Weber数与目标Weber数往往存在差异,为了获得与目标Weber数对应的冰形,需要对试验结果进行修正。本文分析了进行Weber数修正的原因,提出了根据几何特征量进行结冰外形修正的方法,并以某超临界翼型为对象,对不同Weber条件下的结冰外形进行了仿真,研究了Weber数变化对结冰的影响规律,在此基础上开展了基于等Weber数的结冰外形修正。研究发现:(1)Weber数主要影响冰角特征,对水滴收集特性、结冰极限及驻点冰厚度影响较小;(2)存在一个敏感Weber数,低于敏感值时,Weber数变化对结冰影响不大,当Weber数高于敏感值时,Weber数变化对结冰有明显影响;(3)采用本文提出的冰形修正方法,能保证冰形的宏观轮廓与目标冰形一致,修正后的冰形能适量消除由于Weber数误差导致的冰形差异,提高试验的精度。 展开更多

关键词 飞机结冰 Weber数 冰形修正 结冰风洞 结冰相似准则 结冰试验 飞行安全

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结冰风洞研究综述 被引量：25

16

作者 战培国 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期92-96,共5页

结冰风洞是飞行器结冰和防冰研究的主要地面试验设备。在介绍世界结冰地面试验设备类型的基础上,提出了当今世界有代表性的3座结冰风洞;归纳总结了结冰风洞校准中平均粒子直径和液态水含量两个重要参数的测量方法;探讨了国外对结冰风洞... 结冰风洞是飞行器结冰和防冰研究的主要地面试验设备。在介绍世界结冰地面试验设备类型的基础上,提出了当今世界有代表性的3座结冰风洞;归纳总结了结冰风洞校准中平均粒子直径和液态水含量两个重要参数的测量方法;探讨了国外对结冰风洞试验相似准则和缩尺模型试验相似参数对结冰试验结果的影响。 展开更多

关键词 结冰风洞 风洞校准 结冰试验相似准则

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ARJ21完成自然结冰试飞实现3万公里环球飞行

17

作者 金卯 《航空制造技术》 北大核心 2014年第9期20-20,共1页

2014年4月28日,中国商飞公司ARJ21－700新支线飞机104架机在北美圆满完成自然结冰试验试飞后安全返回中航工业试飞中心。这也是中国首款自主研制的涡扇喷气支线客机首次飞越国门开展特殊气象环境下的试验试飞，同时还实现了3万公里环球... 2014年4月28日,中国商飞公司ARJ21－700新支线飞机104架机在北美圆满完成自然结冰试验试飞后安全返回中航工业试飞中心。这也是中国首款自主研制的涡扇喷气支线客机首次飞越国门开展特殊气象环境下的试验试飞，同时还实现了3万公里环球飞行。 展开更多

关键词 ARJ21 环球飞行 自然结冰 试飞 公里 结冰试验 支线飞机 气象环境

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一种图像式过冷大水滴结冰探测系统 被引量：1

18

作者 胡文月 葛俊锋 +1 位作者 叶林 张岩松 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第11期74-77,84,共5页

在飞机结冰问题中,过冷水滴粒径的不同会对飞机结冰产生不同的影响,当飞机遇到水滴粒径超过50μm的过冷大水滴时,容易形成粗糙的冰脊,对飞机飞行安全造成严重威胁。文中介绍了一种图像式过冷大水滴结冰探测系统,通过设计特殊的探头外形... 在飞机结冰问题中,过冷水滴粒径的不同会对飞机结冰产生不同的影响,当飞机遇到水滴粒径超过50μm的过冷大水滴时,容易形成粗糙的冰脊,对飞机飞行安全造成严重威胁。文中介绍了一种图像式过冷大水滴结冰探测系统,通过设计特殊的探头外形结构,使不同粒径的水滴在探头的不同位置结冰,采集探头特定位置的图像并使用图像处理技术对其进行分析,得到该位置的结冰厚度及其分布信息,判断过冷大水滴结冰的存在性。通过结冰风洞试验,验证了该系统具有区分常规结冰与SLD结冰的功能,并通过计算结冰边缘到探头边缘的距离,得到探头的结冰厚度及其分布信息,从而实现SLD结冰探测。 展开更多

关键词 结冰探测 过冷大水滴 结冰风洞试验 图像处理

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勘误说明

19

作者 《空气动力学学报》编辑部 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第7期111-111,共1页

由于排校失误,《空气动力学学报》2023年第1期文章“3 m×2 m结冰风洞试验技术新进展(2020-2022年)”图3(第59页)做如下订正.

关键词 结冰风洞试验 空气动力学 勘误

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