La Influencia de la Acumulación de Hielo en el Rendimiento Termodinámico de un Globo Científico: Un Estudio de Simulación
Autores: Liu, Qiang; He, Lan; Yang, Yanchu; Zhao, Kaibin; Li, Tao; Zhu, Rongchen; Wang, Yanqing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La Influencia de la Acumulación de Hielo en el Rendimiento Termodinámico de un Globo Científico: Un Estudio de Simulación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Globo científico
Acumulación de hielo
Estratósfera
Misiones de larga duración
Rendimiento termodinámico
Plataforma de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Un globo científico es la plataforma ideal para llevar a cabo misiones de larga duración para la investigación científica en la estratosfera. Sin embargo, cuando un globo científico asciende a través de nubes heladas y alcanza gotas sobreenfriadas, existe el riesgo de acumulación de hielo en la superficie del globo. La acumulación de hielo en el globo puede amenazar la seguridad del vuelo y el cumplimiento de las misiones e incluso puede resultar en accidentes desastrosos. Se desarrolló una plataforma de simulación integral para simular la influencia de la acumulación de hielo en el rendimiento termodinámico de un globo científico para proporcionar apoyo de datos cuantitativos para el diseño del globo y las operaciones de vuelo. La plataforma de simulación constaba de dos partes: una basada en el software ANSYS para resolver el modelo de acumulación y la otra un programa desarrollado con el software MATLAB para resolver el modelo termodinámico. Los resultados sugieren que, en ciertos entornos de nubes, existe un riesgo de acumulación de hielo en la superficie de un globo; la masa de hielo adicional añadida al globo puede impedir que ascienda a través de nubes heladas y, en cambio, mantenerlo flotando en la base de estas nubes.
Descripción
Un globo científico es la plataforma ideal para llevar a cabo misiones de larga duración para la investigación científica en la estratosfera. Sin embargo, cuando un globo científico asciende a través de nubes heladas y alcanza gotas sobreenfriadas, existe el riesgo de acumulación de hielo en la superficie del globo. La acumulación de hielo en el globo puede amenazar la seguridad del vuelo y el cumplimiento de las misiones e incluso puede resultar en accidentes desastrosos. Se desarrolló una plataforma de simulación integral para simular la influencia de la acumulación de hielo en el rendimiento termodinámico de un globo científico para proporcionar apoyo de datos cuantitativos para el diseño del globo y las operaciones de vuelo. La plataforma de simulación constaba de dos partes: una basada en el software ANSYS para resolver el modelo de acumulación y la otra un programa desarrollado con el software MATLAB para resolver el modelo termodinámico. Los resultados sugieren que, en ciertos entornos de nubes, existe un riesgo de acumulación de hielo en la superficie de un globo; la masa de hielo adicional añadida al globo puede impedir que ascienda a través de nubes heladas y, en cambio, mantenerlo flotando en la base de estas nubes.