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

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی / دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 دانشجوی دکتری / دانشگاه صنعتی مالک اشتر

3 مجتمع مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر ، شاهین شهر، اصفهان، ایران

چکیده

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 001/0 تا gr/s 002/0 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.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical simulation of gas-liquid two-phase flow in the Aircraft Fluidic Anti-icing System by volume of fluid method

نویسندگان [English]

  • Mohamadreza Afghari 2
  • Mohamad Ali Vaziry 3
2 Mechanical & Aerospace Engineering Department, Malek Ashtar University of Technology, Shahin Shahr, Esfahan, Iran
3 Mechanical & Aerospace Engineering Department, Malek Ashtar University of Technology, Shahin Shahr , Esfahan, Iran
چکیده [English]

In this paper, the Fluidic anti-ice system performance for protective of ice formation on the aircraft wing leading edge is investigated numerically. The main parameters in this paper is checked, behavior of the flow, see the leak or spray flow out of the hole, and the fluid distribution range by volume of fluid method. This study helps us to distribute fluid anti-ice over the zone of wing so as to prevent ice formation in that area. Then the effect of various parameters such as fluid flow rate and inlet pressure, air velocity and angle of attack was studied and observed that if these parameters changed, it can be sensible effects on the fluid distribution and its range. Finally, in order to validate of numerical method by using the Euler and Lagrange method in this analysis, two experimental results were used and compared them. There is a good agreement between the numerical and experimental results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Two phase flow
  • Anti Icing Flow
  • Protective Panel
  • behavior of Fluid