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Heat and mass transfer during ice accretion on aircraft wings with an improved roughness model

Fortin Guy, Laforte Jean-Louis et Ilinca Adrian. (2006). Heat and mass transfer during ice accretion on aircraft wings with an improved roughness model. International Journal of Thermal Sciences, 45, (6), p. 595-606.

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URL officielle: https://dx.doi.org/doi:10.1016/j.ijthermalsci.2005...

Résumé

This paper presents the thermodynamic model used in the numerical simulation of ice accreted on an airfoil surface in wet and dry regimes developed at AMIL (Anti-Icing Materials International Laboratory), in a joint project with CIRA (Italian Aerospace Research Center). The thermodynamic model combines mass and heat balance equations to an analytical representation of water states over the airfoil to calculate the surface roughness and masses of remaining, runback, and shedding liquid water. The water state on the surface is represented in the form of beads, film or rivulets, each situation corresponding to a particular roughness height which has a major impact on the heat transfer coefficients necessary for the heat and mass balances. The model has been tested for severe icing conditions at six different temperatures corresponding to dry, mixed and wet accretion. Water mass, roughness and heat transfer convection coefficients over the airfoil surface are presented. The thermodynamic model combined with an air flow, water trajectory, and geometric model provides accurate results. It generates the complex ice shapes observed on the wing profile, and the numerical ice shapes profiles agree well with those obtained in wind tunnel experiments.

Type de document:Article publié dans une revue avec comité d'évaluation
Volume:45
Numéro:6
Pages:p. 595-606
Version évaluée par les pairs:Oui
Date:Juin 2006
Sujets:Sciences naturelles et génie > Génie
Sciences naturelles et génie > Sciences appliquées
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Module d'ingénierie
Unités de recherche > Centre international de recherche sur le givrage atmosphérique et l’ingénierie des réseaux électriques (CENGIVRE) > Laboratoire international des matériaux antigivres (LIMA)
Mots-clés:Heat transfer, Mass transferSurface roughness, Convective heatWater film, Ice accretion, Transfert de chaleur, transfert de masseRugosité de surface, chaleur convectiveFilm d'eau, accrétion de glace
Déposé le:23 juin 2021 15:28
Dernière modification:23 juin 2021 15:28
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