Científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk derriten el hielo: creada una nueva tecnología para combatir la formación de hielo en aviones

Un nuevo modelo físico-matemático calcula el comportamiento de las gotas de agua en superficies hidrófobas

Especialistas de la Universidad Politécnica de Tomsk (TPU) y del Instituto de Termofísica de la Sección Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia han creado un algoritmo capaz de predecir la longitud de deslizamiento de las gotas de agua al impactar contra superficies hidrófobas inclinadas. El desarrollo ayudará a mejorar los recubrimientos anti-hielo para la aviación, los aerogeneradores y los trenes de alta velocidad.

Contacto de una gota de agua con una superficie superhidrófoba inclinada
Para lograr propiedades superhidrófobas, se desarrollaron diferentes patrones de texturización de la superficie. La caracterización correcta de las propiedades y parámetros de las superficies y su interpretación durante las fructíferas discusiones conjuntas jugó un papel importante en el desarrollo del modelo de flujo de fluidos.
Iván Vozhakov, coautor de la investigación, investigador científico principal del IT SB RAS 

La formación de hielo es un problema grave para la aviación: el hielo en las alas empeora la aerodinámica y aumenta los riesgos de operación. El nuevo algoritmo tiene en cuenta la penetración de líquido en las irregularidades de la superficie y predice con precisión el diámetro máximo de propagación de la gota con un error de solo el 10-20%. Este modelo es importante para la creación de recubrimientos autolimpiantes y anti-hielo en la construcción de aviones, la energía y el transporte.

Actualmente, los investigadores están creando un modelo físico-matemático que podrá tener en cuenta aún más parámetros que influyen en la predicción del comportamiento de las partículas líquidas, acercando las condiciones a las reales. Por ejemplo, se aumentó la velocidad de colisión de las gotas de agua con la superficie, que no deja pasar el agua, hasta 20 m/s. Esto fue posible gracias al uso de un túnel aerohidrodinámico de tipo abierto desarrollado. Permite simular situaciones reales de colisión de gotas con estructuras funcionales de aviones y aerogeneradores.

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