شبیه سازی عددی الگوهای جریان دو فازی در سیستم محافظت از یخ زدگی جریانی هواپیما به روش حجم سیال

در این مقاله، عملکرد سیستم ضد یخ جریانی هواپیما به منظور جلوگیری از تشکیل یخ بر روی بال، به صورت عددی بررسی شده است. جزء اصلی این سیستم، صفحه تیتانیومی با سوراخهایی به قطر 60 میکرون است که بر روی لبه حمله بال نصب شده و وظیفه پخش سیال ضد یخ بر روی بال را بر عهده دارد. هدف اصلی از این تحلیل، پیش بینی الگوی جریان خروجی از سوراخها و بررسی نحوه پخش و توزیع آن بر روی لبه حمله بال با توجه به نمودارهای توزیع کسر حجمی به روش حجم سیال می‌باشد. مطابق نتایج مشاهده میگردد که در شرایط طرح در محدوده دبی 0.001 تا gr/s 0.002 میتوان توزیع کاملی از پخش سیال روی سطح بال ایجاد کرد. همچنین تاثیر پارمترهای مختلف مانند دبی و فشار سیال ورودی، سرعت جریان هوا و زاویه حمله بر نحوه پخش سیال و محدوده توزیع آن نیز بررسی شده و مشاهده میگردد که تغییر این پارامترها، تاثیرمحسوسی بر محدوده پخش سیال و نحوه توزیع آن دارد. به عنوان نمونه تغییر زاویه حمله از 10 درجه تا 10+ درجه، سبب تغییرات حدود 50 درصدی در پخش سیال در سطوح بالا و پایینی نقطه سکون ایرفویل میگردد. از طرفی به منظور صحه‌گذاری تحلیل عددی انجام شده، با توجه به استفاده از هر دو روش اویلری و لانگراژی در این تحلیل، از دو نمونه نتایج آزمایشگاهی استفاده می‌شود که تطابق بسیار خوبی در هر دو مورد، بین نتایج مشاهده می‌گردد.