IJsophoping op vliegtuigvleugels is een veelvoorkomende factor die bijdraagt ​​aan vliegtuigongevallen. De meeste bestaande modellen richten zich op ofwel ijs dat als een dunne film op het draagvlak bevriest, of onmiddellijk nadat het de vleugel heeft geraakt. Onderzoekers hebben een nieuw model aangekondigd, rekening houdend met een combinatie van deze vormen, dat ze hopen dat ons misverstand over ijsaangroei zal verdwijnen.

Een team van de Universiteit van Nottingham gebruikte een simulatie die overeenkomt met experimentele en in situ waarnemingen om ijs te karakteriseren in een spectrum tussen rijpijs dat ontstaat uit waterdamp en glazuurijs dat ontstaat uit onderkoelde waterdruppels. Hun werk bouwt voort op bestaande modellen door een nieuwe parameter te introduceren die rekening houdt met veranderingen in hechtingskenmerken. hun papier, gepubliceerd in Fysica van vloeistoffen , biedt een model voor vier stadia van ijsvorming op vliegtuigvleugels. Opmerkelijk, de auteurs breiden de commercieel beschikbare ICECREMO-code (ijsaanwasmodellering) uit met een nieuwe definitie van gemengd ijs.

"Tot nu toe, er is een gebrek aan onderzoek naar gemengd ijs, " zei Zaid Ayaz Janjua, een auteur op papier. "Ons werk zal helpen bij het onderzoek naar thermisch actieve nanocoatings voor vliegtuigen om ijsvorming tegen te gaan."

De meeste modellen beschouwen twee vormen:glazuurijs en rijpijs. Glazuurijs is glad en helder als glas, terwijl rijpijs hobbelig en ondoorzichtig is.

"Je kunt rijpijs zien als het soort ijs dat je gemakkelijk van de wanden van je vriezer kunt schrapen, terwijl glazuurijs meer op ijsblokjes lijkt, ' zei Janjua.

De groep introduceerde een vriesfractie om het aandeel onderkoelde druppeltjes te beschrijven die bij een botsing bevriezen. Het ijsmengsel heeft de adhesie-eigenschappen van glazuurijs wanneer deze fractie nul is. Ze verifieerden de fractie met eerdere experimentele gegevens over hoe de hoogte van opgehoopt ijs de aangroei van rijpijs in de loop van de tijd beïnvloedt.

Vervolgens, ze modelleerden de stadia van de ijsaangroei van het draagvlak. Als rijpijs de vleugel bedekt, minder ijs bevriest bij impact omdat rijpijs een slechtere thermische geleider is dan vliegtuigmaterialen. Als resultaat, glazuurijs vormt een ijsmengsel op de vleugel. Naarmate dit gemengde ijs dikker wordt en de geleidingssnelheid afneemt, een waterfilm begint te verschijnen totdat het ijs een overwegend glazuurprofiel heeft aangenomen.

"Voor een bepaalde reeks atmosferische omstandigheden, je kunt enorm verschillende ijshoogten hebben, die een grote invloed zou hebben op de hoeveelheid energie die nodig is om het ijs te verwijderen of zelfs de gereedschappen die u zou kunnen selecteren om dat te bereiken, ' zei Janjua.

Janjua zei dat hij hoopt dat toekomstig werk verder zal kijken dan de ijshoogte en zal onderzoeken hoe ijs zich tweedimensionaal ophoopt over een draagvleugel. Er is meer werk nodig om de vriesfractie te relateren aan andere ijsparameters, zoals de pakkingsfractie. IJsaanwas beïnvloedt een breed scala van andere technische toepassingen, inclusief stroomkabels, radiomasten en windturbines, die Janjua hierna wil gaan studeren.