Estudio numérico de los efectos de las paredes del túnel de viento en la distribución de nubes de hielo y la recolección de agua en las carcasas de motores aéreos
Autores: Li, Cong; Chen, Ningli; Yi, Xian; Lai, Qingren
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Estudio numérico de los efectos de las paredes del túnel de viento en la distribución de nubes de hielo y la recolección de agua en las carcasas de motores aéreos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Glaseado
Pruebas en túnel de viento
WTW
Contenido de Agua Líquida
Eficiencia de recolección de gotas
Velocidades de entrada
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Las pruebas en túneles de viento para la formación de hielo juegan un papel crítico en la evaluación de la acumulación de hielo en las carcasas de los motores aéreos. Sin embargo, los efectos de la pared del túnel de viento (WTW) sobre la dinámica de la nube de hielo siguen sin estar cuantificados de manera suficiente. Este estudio emplea un enfoque multiphase de Euleriano-Euleriano validado experimentalmente para cuantificar las alteraciones inducidas por el WTW en la distribución del Contenido de Agua Líquida (LWC) dentro de la carcasa y la eficiencia de recolección de gotas en sus superficies. Los resultados muestran que la desviación del flujo inducida por el WTW redirige las gotas hacia la superficie exterior de la carcasa, lo que lleva a un aumento en la eficiencia máxima de recolección de gotas y en la masa total de agua recolectada en la carcasa bajo condiciones de referencia (Número de Mach = 0.206) y causa un régimen de bandas de desviación en el LWC. El análisis paramétrico muestra además que velocidades de entrada más altas y Diámetros Volumétricos Medios (MVDs) mejoran el efecto del WTW en el cambio de LWC dentro de la carcasa y aumentan la eficiencia máxima de recolección de gotas en la superficie de la carcasa. Sin embargo, el aumento en las tasas de flujo de entrada exhibe una tendencia contraria para el efecto del WTW tanto en la desviación del LWC como en la eficiencia máxima de recolección de gotas y la masa total de agua recolectada. Los hallazgos destacan la necesidad de tener en cuenta los efectos del WTW en los protocolos de prueba de túneles de viento para la formación de hielo para mejorar la precisión de la extrapolación de condiciones de vuelo.
Descripción
Las pruebas en túneles de viento para la formación de hielo juegan un papel crítico en la evaluación de la acumulación de hielo en las carcasas de los motores aéreos. Sin embargo, los efectos de la pared del túnel de viento (WTW) sobre la dinámica de la nube de hielo siguen sin estar cuantificados de manera suficiente. Este estudio emplea un enfoque multiphase de Euleriano-Euleriano validado experimentalmente para cuantificar las alteraciones inducidas por el WTW en la distribución del Contenido de Agua Líquida (LWC) dentro de la carcasa y la eficiencia de recolección de gotas en sus superficies. Los resultados muestran que la desviación del flujo inducida por el WTW redirige las gotas hacia la superficie exterior de la carcasa, lo que lleva a un aumento en la eficiencia máxima de recolección de gotas y en la masa total de agua recolectada en la carcasa bajo condiciones de referencia (Número de Mach = 0.206) y causa un régimen de bandas de desviación en el LWC. El análisis paramétrico muestra además que velocidades de entrada más altas y Diámetros Volumétricos Medios (MVDs) mejoran el efecto del WTW en el cambio de LWC dentro de la carcasa y aumentan la eficiencia máxima de recolección de gotas en la superficie de la carcasa. Sin embargo, el aumento en las tasas de flujo de entrada exhibe una tendencia contraria para el efecto del WTW tanto en la desviación del LWC como en la eficiencia máxima de recolección de gotas y la masa total de agua recolectada. Los hallazgos destacan la necesidad de tener en cuenta los efectos del WTW en los protocolos de prueba de túneles de viento para la formación de hielo para mejorar la precisión de la extrapolación de condiciones de vuelo.