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Influencia del Modo de Crecimiento del Hielo en la Predicción del Grosor y la Forma del Hielo de un Perfil Aerodinámico Bidimensional

Autores: Shen, Xiaobin; Zhao, Jingyu; Ye, Zekun; Wang, Huanfa; Lin, Guiping

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Influencia del Modo de Crecimiento del Hielo en la Predicción del Grosor y la Forma del Hielo de un Perfil Aerodinámico Bidimensional


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Resultados computacionales
Formación de hielo en aeronaves
Forma del hielo
Modos de crecimiento del hielo
Deformación de la superficie
Grosor del hielo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 40

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los resultados computacionales del hielo en aeronaves y las predicciones de la forma del hielo no solo están determinados por las soluciones del flujo bifásico de gotas de aire sobreenfriadas y los modelos termodinámicos de hielo de la película de agua en la superficie, sino que también están influenciados por el modo de crecimiento de la capa de hielo. Se establecieron dos modos de crecimiento del hielo en un marco de simulación de proceso de congelación bidimensional (2D) para calcular el grosor del hielo y la forma del hielo, dependiendo de si se consideraba la deformación de la superficie del proceso de congelación. Se realizaron simulaciones de acumulación de hielo con los dos modos de crecimiento del hielo para un perfil aerodinámico NACA0012 bajo condiciones de hielo rime y hielo mixto, y se compararon y analizaron los resultados de la cantidad de hielo, el grosor del hielo y la forma del hielo. Con la misma cantidad de formación de hielo, el grosor del hielo y la forma del hielo obtenidos utilizando diferentes modos de crecimiento del hielo varían. El grosor del hielo y el tamaño de la forma del hielo son relativamente grandes sin considerar la deformación de la superficie, mientras que los resultados con corrección de crecimiento muestran un cierto grado de reducción, que es más notable alrededor del borde de ataque y los cuernos de hielo. Sin embargo, los grados de diferencia en el grosor del hielo y la forma del hielo no son los mismos, y la desviación en el grosor del hielo es más obvia. Además, el grosor del hielo y la forma del hielo obtenidos utilizando el modo de corrección de crecimiento del hielo son más consistentes con los datos experimentales y los resultados del software comercial, verificando la precisión del método de simulación de hielo y la necesidad de considerar la deformación de la superficie del hielo. Este artículo es una guía esencial para comprender el mecanismo de congelación y predecir con precisión la forma del hielo bidimensional.

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