Modelado de la física de gotas grandes sobreenfriadas en la formación de hielo en aeronaves
Autores: Özgen, Serkan; Sarbel, Eda Bahar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelado de la física de gotas grandes sobreenfriadas en la formación de hielo en aeronaves
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Investigar
Fenómenos
Condiciones SLD
Formación de hielo en aeronaves
Herramienta computacional
Trayectorias de gotas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este documento tiene como objetivo investigar fenómenos relacionados con las condiciones de SLD en la formación de hielo en aeronaves, incluyendo la gravedad, gotas no esféricas, ruptura de gotas y salpicaduras de gotas utilizando una herramienta computacional interna. La herramienta computacional interna involucra cuatro módulos para el cálculo del campo de flujo, trayectorias de gotas, coeficientes de transferencia de calor convectiva y tasas de crecimiento del hielo. Las trayectorias de las gotas se calculan utilizando el enfoque lagrangiano, mientras que las tasas de crecimiento del hielo se calculan utilizando el Modelo de Messinger Extendida. Con el fin de ampliar las capacidades de la herramienta computacional para incluir fenómenos relacionados con SLD, se implementan modelos empíricos que representan la física de SLD. Se ha realizado un estudio extenso utilizando perfiles aerodinámicos MS317 y NACA0012, que tiene como objetivo resaltar la importancia relativa de los fenómenos relacionados con SLD, particularmente en las tasas de captura de agua y la formación de hielo. Los resultados del estudio apuntaron a algunas nuevas conclusiones importantes que pueden arrojar más luz sobre la física de SLD. Por ejemplo, se ha observado la ruptura de múltiples gotas bajo ciertas condiciones y la ruptura de gotas emergió como un efecto más importante de lo que se había informado anteriormente. También se observó que la salpicadura de gotas influye tanto en el balance energético como en el balance de masa en el proceso de formación de hielo, lo que ha demostrado tener un efecto importante en la forma final del hielo, especialmente para gotas muy grandes.
Descripción
Este documento tiene como objetivo investigar fenómenos relacionados con las condiciones de SLD en la formación de hielo en aeronaves, incluyendo la gravedad, gotas no esféricas, ruptura de gotas y salpicaduras de gotas utilizando una herramienta computacional interna. La herramienta computacional interna involucra cuatro módulos para el cálculo del campo de flujo, trayectorias de gotas, coeficientes de transferencia de calor convectiva y tasas de crecimiento del hielo. Las trayectorias de las gotas se calculan utilizando el enfoque lagrangiano, mientras que las tasas de crecimiento del hielo se calculan utilizando el Modelo de Messinger Extendida. Con el fin de ampliar las capacidades de la herramienta computacional para incluir fenómenos relacionados con SLD, se implementan modelos empíricos que representan la física de SLD. Se ha realizado un estudio extenso utilizando perfiles aerodinámicos MS317 y NACA0012, que tiene como objetivo resaltar la importancia relativa de los fenómenos relacionados con SLD, particularmente en las tasas de captura de agua y la formación de hielo. Los resultados del estudio apuntaron a algunas nuevas conclusiones importantes que pueden arrojar más luz sobre la física de SLD. Por ejemplo, se ha observado la ruptura de múltiples gotas bajo ciertas condiciones y la ruptura de gotas emergió como un efecto más importante de lo que se había informado anteriormente. También se observó que la salpicadura de gotas influye tanto en el balance energético como en el balance de masa en el proceso de formación de hielo, lo que ha demostrado tener un efecto importante en la forma final del hielo, especialmente para gotas muy grandes.