Three-dimensional Numerical Simulation of Ice Accretion on an Engine Inlet Strut

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 63

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-19-2_004

تاریخ نمایه سازی: 22 آذر 1404

چکیده مقاله:

Icing on aircraft engine inlet components can impair performance and safety. This study numerically simulates the icing process on a full-scale engine inlet strut under real operating conditions. A modified Shallow-Water Icing Model (SWIM) and an automatic icing type-detection algorithm were employed to predict water film flow and icing phase changes, calculated with a self-developed program. The models' accuracy was validated through comparison of simulated three-dimensional ice shapes on a NACA۰۰۱۲ airfoil with experimental results. Based on this validation, we conducted a numerical analysis of the unsteady icing process of the strut, focusing on the effects of inflow temperature, velocity, and other factors on icing. The results demonstrate that ice horn formation significantly influences ice shape development, with the maximum local water collection efficiency shifting from the stagnation point to the ice horns over time, thereby accentuating the dual-horn characteristic. Inflow velocity impacts icing differently depending on temperature. At -۱۰°C, low velocities produce dual-horn ice, while high velocities yield streamlined ice due to aerodynamic heating, reducing ice thickness at the stagnation point by ۱۸.۵%. At -۲۰°C, low velocities result in streamlined ice, whereas high velocities promote dual-horn ice due to higher airflow recovery temperatures, leading to a ۱۲۱.۹% increase in ice thickness at the stagnation point.

نویسندگان

Y. Jiang

Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, ۲۱۰۰۱۶ Nanjing, People’s Republic of China

Y. Hu

Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, ۲۱۰۰۱۶ Nanjing, People’s Republic of China

Y. Fan

Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, ۲۱۰۰۱۶ Nanjing, People’s Republic of China

J. Pan

Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, ۲۱۰۰۱۶ Nanjing, People’s Republic of China

C. Zhang

Aero Engine Academy of China, ۱۰۱۳۰۰ Beijing, People’s Republic of China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Ahn, G. B., Jung, K. Y., Myong, R. S., Shin, ...
  • Cao, Y., & Hou, S. (۲۰۱۶). Extension to the Myers ...
  • Jin, W., & Taghavi, R. (۲۰۰۹). A computational study of ...
  • Kim, J. (۱۹۸۵). Computational particle trajectory analysis on a ۳-dimensional ...
  • Lee, S., & Loth, E. (۲۰۰۸). Simulation of icing on ...
  • Riley, J., & McDowall, R. (۲۰۰۲). An investigation of the ...
  • Ruff, G. A., & Berkowitz, B. M. (۱۹۹۰). Users manual ...
  • Shen, X., Lin, G., Yu, J., Bu, X., & Du, ...
  • نمایش کامل مراجع