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Modèle d'accrétion de glace sur un objet bidimensionnel fixe appliquable aux pales d'éoliennes

Fortin Guy, Ilinca Adrian et Laforte Jean-Louis. (2004). Modèle d'accrétion de glace sur un objet bidimensionnel fixe appliquable aux pales d'éoliennes. VertigO, 5, (1),

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URL officielle: https://dx.doi.org/doi:10.4000/vertigo.3941

Résumé

Le LIMA (Laboratoire International des Matériaux Antigivre) en collaboration avec le CIRA (Italian Aerospace Research Centre) a développé un logiciel simulant l'accrétion de la glace en régime sec et humide sur un objet bidimensionnel fixe. Le modèle thermodynamique de l'accrétion de glace est similaire aux modèles existants, LEWICE aux États Unis, TRAJICE en Grande Bretagne, ONERA en France ou CANICE au Canada, où les corrélations empiriques ont été remplacées par des analyses physiques. La hauteur des rugosités dépend de l'état de l'eau en surface qui peut exister sous forme d'un film, de gouttes ou de ruisselets et elle est calculée à partir de l'équation d'équilibre entre les forces de tension de surface, aérodynamique et gravitationnelle. Les masses d'eau liquide résiduelle, de ruissellement et d'arrachement sont calculées à partir de modèles analytiques basés sur la hauteur des rugosités, tandis que la nouvelle position de la surface est calculée à l'aide d'une méthode géométrique basée sur les bissectrices entre les panneaux définissants la surface. Le modèle d'accrétion a été validé pour les régimes sec et humide avec des formes de glace obtenues expérimentalement en soufflerie par Shin et Bond. Les formes de glace prédites numériquement sont similaires à celles mesurées expérimentalement et le modèle a été en mesure de générer les formes complexes de glace observées comme les cornes et les cannelures. Les particularités du modèle développé font qu'il pourrait être appliqué aux cas où les vitesses sont faibles ou élevées, ou encore pour les objets tournants par rapport au sol comme pour les pales d'éoliennes ou d'hélicoptères.

Type de document:Article publié dans une revue avec comité d'évaluation
Volume:5
Numéro:1
Version évaluée par les pairs:Oui
Date:Mai 2004
Sujets:Sciences naturelles et génie > Génie
Sciences naturelles et génie > Génie > Génie des matériaux et génie métallurgique
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:accrétion de glace, avion, chaleur de convection, éolienne, Film d'eau, Rugosité de surface, simulation, transfert de chaleur, transfert de masse
Déposé le:23 juin 2021 15:35
Dernière modification:23 juin 2021 15:35
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