Регистрация / Вход
Прислать материал

Тепловая модель противообледенительной системы (ПОС)

Фамилия
Витков
Имя
Иван
Отчество
Владимирович
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Технологии материалов электроники
Академическая группа
МЭН-16-1-1
Научный руководитель
к. ф.-м.н., Морченко А. Т.
Название тезиса
Тепловая модель противообледенительной системы (ПОС)
Тезис

Во время полета в местах с отрицательной температурой и повышенной влажностью возможно интенсивное образование льда на лобовых частях летательного аппарата (ЛА). Это объясняется тем, что при полете в среде, содержащей переохлажденные капли воды (в облаках, в условиях дождя, мокрого снега), происходит мгновенная кристаллизация воды виде мельчайших кристалликов. Образование ледяных наростов во время эксплуатации ЛА может привести к нежелательным последствиям.

Идея разработки электротепловой ПОС заключается в использовании нагревательных элементов с микропроводами на гибкой подложке, которую можно крепить к обшивке ЛА. Примеры размещения нагревательного элемента внутри крыла самолета показаны на рисунке 1. 

Рисунок 1 - Использование нагревательных элементов в ПОСЛА, где Q – поток тепловой энергии, U – напряжение, подаваемое на нагревательный элемент, Tс–температура окружающей среды, Tп – температура на наружной поверхности нагреваемого объекта, d – толщина аэродинамического пограничного слоя (без слоя обледенения

В настоящей работе были проведено моделирование тепловых потоковв многослойной системе «НЭ-обшивка ЛА» показанной на рисунке 2. 

Ввиду небольшой массы микропроводов их нагрев после подачи напряжения происходит практически мгновенно, выделяющееся тепло сразу же передается на подложку и в противоположную сторону, поэтому предлагаемый тип противообледенительной системы обладает малой инерционностью. Анализ происходящих процессов позволил оценить время  срабатывания системы, характеризующее ее эффективность работе ПОС. Термические исследования так же проводились в программе Solidworks (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Термические исследования в программе Solidworks