Tính toán số quỹ đạo của hạt nước và hệ số bám sử dụng tiếp cận Lagrange
Tóm tắt: 55
| 
PDF: 40 
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Author
Từ khóa:
Tiếp cận Lagrange
Hạt siêu lạnh
Phương trình hạt nước
Hệ số bám
Đóng băng
Tóm tắt
Bài báo trình bày phương pháp số khảo sát chuyển động của các giọt nước siêu lạnh trong dòng không khí sử dụng tiếp cận Lagrange. Phương pháp được áp dụng để tính toán quỹ đạo và hệ số bám của giọt nước lên bề mặt vật thể trong điều kiện dòng chảy hai pha. Mô phỏng được thực hiện trên hình học cơ bản gồm hình trụ (2D) và hình cầu (3D), đại diện cho các thành phần của thiết bị bay như cảm biến, hoặc mép trước cánh. Kết quả được so sánh với thực nghiệm cho thấy sự tương đồng cao. Ngoài ra, bài báo đề xuất một phương pháp mới để chuyển dữ liệu va chạm rời rạc của các giọt thành trường liên tục mô tả hệ số bám, giúp nâng cao khả năng trực quan và phân tích hiện tượng bám giọt – một bước quan trọng trong mô phỏng quá trình đóng băng trên bề mặt. Bên cạnh đó, một phương pháp gieo hạt với khoảng cách hợp lý trong không gian cũng được đề xuất nhằm đảm bảo đủ độ chính xác khi tính toán hệ số bám bề mặt.
Tài liệu tham khảo
-
[1] R. W. Gent, N. P. Dart, and N. P. Dart, “Aircraft icing,” Phil. Trans. R. Soc. A, vol. 358, 2000. https://doi.org/10.1098/rsta.2000.0689
[2] Y. Cao, C. Ma, Q. Zhang, and J. Sherida, “Numerical simulation of ice accretions on an aircraft wing,” Aerospace Sci. and Tech., vol. 23, issue 1, pp. 296–304, 2012. https://doi.org/10.1016/j.ast.2011.08.004
[3] F. T. Lynch and A. Khodadoust, “Effects of ice accretions on aircraft aerodynamics,” Progress in Aerospace Sciences, vol. 37, issue 8, pp. 669–767, 2001. https://doi.org/10.1016/S0376-0421(01)00018-5
[4] L. Xianglian et al., “Pitot Tube-Based Icing Detection: Effect of Ice Blocking on Pressure,” Int. J. of Aerospace Eng., vol. 2020, no. 1, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/1902053
[5] Q. Chen and C. Zhou, “Numerical Simulation Study on Predicting the Critical Icing Conditions of Aircraft Pitot Tubes,” Sensors, vol. 24, issue 22, 2024. https://doi.org/10.3390/s24227410
[6] C. Raab and N. Fezans, “Measuring the angle of attack – practical considerations for the development of fault detection residuals,” in 34th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS), Florence, Italy, 2024. https://www.icas.org/icas_archive/icas2024/data/papers/icas2024_0156_paper.pdf
[7] R. Meireles, L. Magalhaes, A. Silva, and J. Barata, “Description of a Eulerian-Lagrangian Approach for the Modeling of Cooling Water Droplets,” Aerospace, vol. 8, issue 9, 2021. https://doi.org/10.3390/aerospace8090270
[8] H. Beaugendre, F. Morency, and W. G. Habashi, “FENSAP-ICE’s Three-Dimensional In-Flight Ice Accretion Module: ICE3D,” J. of Aircraft, vol. 40, issue 2, 2003. https://doi.org/10.2514/2.3113
[9] Y. Bourgault, W. G. Habashi, J. Dompierre, Z. Boutanios, and W. Di Bartolomeo, “An Eulerian approach to supercooled droplets impingement calculations,” in 35th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (AIAA Paper 97-0176), Reno, USA, 1997. https://doi.org/10.2514/6.1997-176
[10] A. Shad, H. Ahmed, N. Zgheib, S. Balachandar, and S. A. Sherif, “Stokes-dependent droplet collection efficiency on a NACA0012 airfoil from droplet-informed simulations with statistical overloading,” Phil. Trans. R. Soc. A, vol. 383, 2025. https://doi.org/10.1098/rsta.2024.0368
[11] L. Xie, P. Li, H. Chen, and H. Liu, “Robust and efficient prediction of the collection efficiency in icing accretion simulation for 3D complex geometries using the Lagrangian approach I: an adaptive interpolation method based on the restricted radial basis functions,” Int. J. Heat and Mass Transfer, vol. 150, 2020. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.119290
[12] C. S. Bidwell and M. G. Potapczuk, “Users manual for the NASA Lewis Three-Dimensional Ice Accretion Code (LEWICE 3D),” research project report, NASA, USA, NASA-TM-105974, 1993. https://ntrs.nasa.gov/citations/19940017117
[13] R. W. Gent, “TRAJICE 2 – A combined water droplet trajectory and ice accretion prediction program for aerofoils,” research project report, RAE, England, RAE TR 90054, 1990.
[14] W. B. Wright, “DRA/NASA/ONERA Collaboration on Icing Research. Part II—Prediction of Airfoil Ice Accretion,” research project report, NASA, USA, NASA CR 202349, 1997. https://ntrs.nasa.gov/citations/19970023937
[15] H. Beaugendre, F. Morency, and W. G. Habashi, “FENSAP-ICE’s Three-Dimensional In-Flight Ice Accretion Module: ICE3D,” J. of Aircraft, vol. 40, no. 2, 2003. https://doi.org/10.2514/2.3113
[16] S. Ozgen and E. B. Saribel, “Modeling of Supercooled Large Droplet Physics in Aircraft Icing,” Aerospace, vol. 11, no. 10, 2024. https://doi.org/10.3390/aerospace11100797
[17] H. Han, Z. Yin, Y. Ning, and H. Liu, “Development of a 3D Eulerian/Lagrangian Aircraft Icing Simulation Solver Based on OpenFOAM,” Entropy, vol. 24, no. 10, 2022. https://doi.org/10.3390/e24101365
[18] J. M. Hospers, “Eulerian method for super-cooled large-droplet ice-accretion on aircraft wings,” Ph.D. dissertation, Faculty of Engineering Technology, University of Twente, Netherlands, 2013. https://doi.org/10.3990/1.9789036536172
[19] J. D. Freed, “A Technical Note: Two-Step PECE Methods for Approximating Solutions To First- and Second-Order ODEs,” research project report, Cornell University, USA, 2017. https://doi.org/10.48550/arXiv.1707.02125
[20] J. D. Anderson, Fundamentals of Aerodynamics, 6th ed. NJ: McGraw-Hill Education, 2017.
[21] X. Tong and E. Luke, “Eulerian Simulations of Icing Collection Efficiency Using a Singularity Diffusion Model,” in 43rd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (AIAA 2005-1246), Reno, USA, 2005. https://doi.org/10.2514/6.2005-1246
[22] Y. Bourgault, Z. Boutanious, and W. G. Habashi, “Three-dimensional Eulerian Approach to Droplet Impingement Simulation Using FENSAP–ICE, Part 1: Model, Algorithm, and Validation,” J. of Aircraft, vol. 37, no. 1, 2000. https://doi.org/10.2514/2.2566
Xem thêm
##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##
Đã Xuất bản
Nov 30, 2025
Download
Cách trích dẫn
Tai, D. D. “Tính toán số quỹ đạo của hạt nước Và hệ số bám sử dụng tiếp cận Lagrange”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 23, số p.h 11, Tháng Mười-Một 2025, tr 90-95, doi:10.31130/ud-jst.2025.23(11).398E.
