FENSAP-ICE Icing Simulation

ANSYS FENSAP-ICE

Icing Simulation

飛行中の着氷は、航空機の設計において安全にかかわるものであり、しかも、高価な物理試験を使用しても再現が困難な、極めて複雑な現象です。高い高度における氷の結晶やサブクール大径液滴(SLD)によってもたらされた最近の規制の変更や業界の注目によって、新型の航空機やその技術における設計プロセスや開発期間に課題が突きつけられています。

民間の航空機では、氷結が生じるような雲など悪条件の気象状況が発生する高度での巡航はまれであるため、一般的には、それらを避けることはできます。しかし、離陸時や着陸時には、最悪の場合、飛行上の悪条件に遭遇する大気層間を移動することが避けられないことがあります。低速かつ高い角度からの進入において、たとえ少量の着氷の蓄積でも、注意深く最適化された翼とコントロール面の空力性能を著しく低下させます。したがって、民間の航空機には着氷防止システムが装備されており、既知の氷結条件のもとでも安全に飛行することが認証されなければなりません。

FENSAP-ICEは、代表的な3Dの最先端の設計および認証支援シミュレーションソフトウェアを提供することで、下記の飛行中の着氷の主な5つのタイプの状況に対応することで、空力性能の向上と飛行中の着氷保護ソリューションを実現しています。

  1. 流れ場
  2. 液滴衝突
  3. 氷の堆積
  4. 空力性能の低下
  5. 防氷/除氷熱負荷

FENSAP-ICEは、広く使用されているCADベースのメッシュ生成機能と互換性があるため、空力研究のためにすでに生成されたメッシュを再利用できることが多くなっています。また、形状の制約もないため、飛行機、回転翼機、UAV、ジェットエンジン、ナセル、プローブ、検出器、その他の設置システムに適用することができます。OptiGridは、異方性メッシュ最適化ツールで、高品質なメッシュとユーザーに依存しない結果を簡単に得ることができます。

Capabilities

氷の堆積

翼から空気データプローブに至る範囲の航空機表面に付着した雨氷、霧氷またはそれらが混在した氷の付着の形状や粗さの分布を計算します。

Ice Accretion
空力性能のペナルティ分析

航空機表面に付着した氷の悪影響、リフトとドラッグとの比の減少、スクリーンやエンジンオイル経路のブロックの増大などを評価します。

Aerodynamic Performance Penalty Analysis
氷の結晶とサブクール大径液滴

FENSAP-ICEは、附録Oと附録Dの着氷認証エンベロープの要件に準拠して、サブクール大径滴と不規則な形状の氷の結晶をモデルにしています。

Ice Crystal and Supercooled Large Droplets
ターボ機械への着氷

FENSAP-ICEは、ターボファンエンジンコンプレッサーのガス経路の氷滴と氷の結晶の吸い込みから氷の付着を予測しています。

Turbomachinery Icing
氷からの保護システムの解析

ブリードエアと伝熱IPSのパフォーマンスを評価することで、飛行中の着氷による不具合を防止します。

Ice Protection System Analysis
OptiGridによるメッシュの最適化

OptiGridは、非構造化ハイブリッドグリッドに対する高精度CFDシミュレーションにおいて、最小限の演算コストにてソリューションベースの異方性メッシュ最適化を行っています。

Mesh Optimization with OptiGrid