Científicos de la Universidad Técnica Estatal de Novosibirsk (NSTU) han desarrollado un método de modelado numérico del proceso de formación de hielo en superficies aerodinámicas. Los resultados de la investigación ayudarán en el diseño de sistemas antihielo y en la evaluación de la aerodinámica de aviones y drones, según informó el servicio de prensa de la universidad.
La formación de hielo es un problema grave para la aviación. A bajas temperaturas, el vapor de agua en el aire forma una capa de hielo en las alas y otros elementos del avión. Esto reduce la sustentación, dificulta el control, provoca un aumento de la turbulencia y un incremento de la masa de la aeronave, lo que supone una amenaza para la seguridad de los vuelos.
Las pruebas de vuelo no siempre son fiables, ya que es imposible predecir de antemano las nubes que provocan la formación de hielo. Es más eficaz utilizar el modelado para comprender la física del proceso y predecir la forma de las acumulaciones de hielo en función de las condiciones de vuelo y del entorno
La metodología incluye varias etapas: primero se calcula el campo de velocidades, presiones y densidad del aire alrededor del perfil aerodinámico, luego se construyen las trayectorias de movimiento y deposición de las gotas de agua, y después se modela la forma del hielo que se forma. Este enfoque permite predecir el crecimiento de la capa de hielo y su influencia en las características de la aeronave.
La aplicación de la metodología va más allá de la aviación convencional. Puede utilizarse para diseñar sistemas antihielo, evaluar la aerodinámica de los drones, así como en los cálculos de aerogeneradores, grúas torre, puentes y otras estructuras de ingeniería propensas a la formación de hielo. Esto abre oportunidades para mejorar la seguridad y la eficiencia de la operación de diversas instalaciones tecnológicas en condiciones climáticas frías.
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