Simulación Numérica de un Sistema de Protección contra Hielo Electrotermal en Modo de Antihielo y Deshielo
Autores: Bennani, Lokman; Trontin, Pierre; Radenac, Emmanuel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Simulación Numérica de un Sistema de Protección contra Hielo Electrotermal en Modo de Antihielo y Deshielo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Sistemas de protección térmica contra el hielo
Herramientas numéricas
Modelado
Estrategias de simulación
Flujo de capa límite
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El diseño de sistemas de protección térmica contra el hielo eficientes es una tarea desafiante, ya que estos sistemas operan en entornos complejos que involucran varios fenómenos físicos acoplados, como el cambio de fase, el flujo en la capa límite y la transferencia de calor. Además, las normas de certificación se están volviendo más estrictas y hay un fuerte incentivo para la reducción del consumo de combustible. En este contexto, las herramientas numéricas proporcionan un activo poderoso durante la fase de diseño, pero también para obtener información sobre los mecanismos físicos en juego. Este artículo presenta estrategias de modelado y simulación para sistemas de protección térmica contra el hielo. Primero, se presenta el modelo que describe el comportamiento del sistema de protección térmica. En segundo lugar, se presenta un modelo y un método numérico asociado para la acumulación de hielo no estacionaria. En tercer lugar, se describe la metodología de acoplamiento entre el solucionador de acumulación de hielo y el solucionador de conducción de calor. En la cuarta parte, se describen diferentes métodos para simular el flujo en la capa límite. Finalmente, se presentan algunos ejemplos relevantes, tanto en configuraciones estacionarias como no estacionarias.
Descripción
El diseño de sistemas de protección térmica contra el hielo eficientes es una tarea desafiante, ya que estos sistemas operan en entornos complejos que involucran varios fenómenos físicos acoplados, como el cambio de fase, el flujo en la capa límite y la transferencia de calor. Además, las normas de certificación se están volviendo más estrictas y hay un fuerte incentivo para la reducción del consumo de combustible. En este contexto, las herramientas numéricas proporcionan un activo poderoso durante la fase de diseño, pero también para obtener información sobre los mecanismos físicos en juego. Este artículo presenta estrategias de modelado y simulación para sistemas de protección térmica contra el hielo. Primero, se presenta el modelo que describe el comportamiento del sistema de protección térmica. En segundo lugar, se presenta un modelo y un método numérico asociado para la acumulación de hielo no estacionaria. En tercer lugar, se describe la metodología de acoplamiento entre el solucionador de acumulación de hielo y el solucionador de conducción de calor. En la cuarta parte, se describen diferentes métodos para simular el flujo en la capa límite. Finalmente, se presentan algunos ejemplos relevantes, tanto en configuraciones estacionarias como no estacionarias.