Abstract
Ice shapes accumulated on the aircraft surfaces are categorized into rime and glaze ice, which are highly dependent on various parameters such as ambient temperature, liquid water contents (LWC), mean volumetric droplet diameter and freestream velocity. In this study, quantitative analyses on the ice accretion have been attempted in a systematical manner and the key findings are as follows. First, the increase of freestream velocity can cause tremendous change in the ice accumulation such as the growth of ice accretion area, ice heading direction and maximum thickness of ice horn. Second, LWC is found to be linearly proportional to the ice accretion area. Third, the effects of ambient temperature on incoming water mass seem to be relatively small in comparison with LWC and freestream velocity. Finally, it was shown that MVD has only a little influence on ice shapes. However, it may increase the ice accretion area by increasing the droplet impacting range.
착빙현상은 크게 서리얼음과 유리얼음으로 구분되며 대기온도 뿐 아니라 자유류 속도, 대기 중 수증기 함유량, 수증기 입자의 크기는 결빙형상에 영향을 미친다. 본 논문에서는 결빙 형상에 영향을 미치는 외기조건에 의해 변화하는 결빙형상을 체계적, 정량적으로 분석하여 다음과 같은 결과 확인하였다. 먼저, 자유류 속도의 증가는 결빙면적, 얼음 진행방향, 최대 두께를 모두 증가시키고 결빙형상을 가장 크게 변화시켰다. 둘째, LWC와 결빙면적은 선형적인 관계가 있음을 알 수 있었다. 셋째, 대기온도가 수증기 유입량에 미치는 영향은 LWC, 자유류 속도에 의한 영향에 비해 적어 결빙면적의 변화가 가장 작게 나타났다. 넷째, MVD가 결빙 형상에 미치는 영향은 선정한 외기 조건 중에 가장 미미하였다. 단, 입자가 표면에 충돌하는 영역을 증가시켜 결빙면적에 영향을 주었다.
