La ocurrencia de la formación de hielo en aeronaves puede afectar significativamente el rendimiento del vuelo. Uno de los aspectos más importantes en el estudio de la tecnología anti-hielo para aeronaves es la distribución del agua de desbordamiento. Debido a la presión del flujo de aire externo, el esfuerzo cortante y la tensión superficial, la película de agua se rompe para formar riachuelos estables. Se realizaron experimentos en superficies de perfiles aerodinámicos NACA0012 basados en un túnel de viento de flujo recto abierto y de baja velocidad. Al mismo tiempo, se estableció un modelo de riachuelos tridimensional diseñado considerando la rugosidad de la superficie, basado en el principio de energía mínima. Una comparación entre los resultados de la simulación y los experimentales muestra que los errores en la ubicación de ruptura de la película de agua y la velocidad de flujo de los riachuelos son inferiores al 20%, y los errores en el espaciado y ancho de los riachuelos son inferiores al 40%. Además, se investigaron los efectos de la temperatura de la superficie y la rugosidad uniforme en la ruptura de la película de agua. Además, se aplicó el modelo de riachuelos al cálculo numérico del rendimiento térmico de los sistemas anti-hielo de aire caliente. Las simulaciones revelan que la rugosidad uniforme de la superficie del ala provoca que la película de agua se rompa antes. A medida que aumenta la rugosidad de la superficie, el grosor, el espaciado y el ancho de los riachuelos aumentan, y la velocidad de flujo de los riachuelos disminuye.