Ansys FENSAP-ICE 結冰和積冰模擬軟體

Ansys FENSAP-ICE 是一款高性能的飛行中結冰模擬軟體，可以分析固定翼飛機、直升機、發動機結冰相關問題（包括除冰和防冰）的軟體。

積冰是一種複雜的現象，使用物理測試極難複製。然而，瞭解和限制安全、產品性能和嚴格法規至關重要。FENSAP-ICE 涵蓋了機上結冰的所有主要方面，它沒有明顯的幾何限制，適用於飛機、旋翼機、無人機、噴氣發動機、機艙、探測器和其他已安裝的系統。FENSAP-ICE 主要用於分析對於飛機安全特別重要的飛行中的各種結冰問題，包括三維熱流、水滴撞擊、冰生長、溢流冰、除冰、防冰等方面。Ansys FENSAP-ICE 在集成型  GUI 中結合以下六種功能來分析上述現象。另外，對於外流場分析，用戶還可以讀取和使用 Ansys Fluent 和 Ansys CFX 的結果資料。

• 冰裂和脫落

• Ice Protection 系統分析

• 積冰分析

• 空氣動力學性能損失分析

 

Ansys FENSAP-ICE 軟體特色功能

使用行業領先的機上結冰模擬器進行深入計算。這款功能強大且簡化的軟體允許您分析積冰和防冰系統。

• 冰裂和脫落

• 幾乎無限的幾何可能性

• 防冰和除冰熱負荷

• 輔助認證類比

• 各向異性網格優化

• 分析空氣動力學退化

• 與基於 CAD 的網格產生器相容

• 共軛傳熱分析

 

Ansys FENSAP-ICE 主要功能

OPTIGRID 網格優化工具

Ansys FENSAP-ICE 的網格優化工具，為了準確分析流場，在流動梯度變化較大的區域使用網格自我調整功能進行網格加密。

 

FENSAP

通過有限元法分析飛機周圍的穩態或瞬態可壓縮流場。可考慮因機體表面粗糙度由於結冰發生變化，而影響流場和熱傳導等因素。

 

DROP3D

根據 FENSAP 計算出的流場，可以對大氣中的水滴、大液滴（過冷大水滴）、冰晶的運動進行分析。

 

ICE-3D

使用 SWIM 可以預測三維冰的生長，可以預測霜冰和光冰，包括溢流冰。此外，隨著冰生長，網格自動變形，可以將最終的冰型匯出。

 

CHT3D

通過三維固體和流體的 CHT（共軛熱傳遞）分析工具，對利用笛型管和集成熱電偶模型進行除冰、防冰系統進行分析。

 

TURBO

分析水滴或冰晶在多級壓氣機中的運動，可以考慮水滴撞擊，也可以考慮冰脫落的和傳熱。

 

確定積冰位置

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附著在主翼上的冰生長

 

水滴資料庫

 

Ansys FENSAP-ICE 軟體最新功能

在 2024 R2 中，FENSAP-ICE 改進了與 Ansys Fluent 的連接，提供了新的冰密度模型等等。

 

使用 Ansys Fluent 改進 Multi-Shot 工作流程

FENSAP-ICE 現在支援使用 Fluent 網格劃分工作流程創建的網格，並在 MULTI_FLUENT 運行類型中使用通用邊界名稱，從而簡化了使用 Fluent 作為流動求解器時的預處理工作。

新的 Ice Density 模型

撞擊冰密度模型對於後掠翼冰形狀至關重要，現在提供可調參數和改進的霧凇冰精度。

用於高縱橫比單元的 DROP3D 收斂加速

在DROP3D中添加的最小局部時間步長控制可避免解在邊界層的某些部分卡在非物理液態水含量 （LWC） 和熔解分數比上。

支援負元素

FENSAP-ICE 現在可以使用負體積單元運行，以增強多發結冰類比的穩健性。多鏡頭運行現在對網格劃分偽影更具彈性。

改進的旋轉力和重力水膜剪切和脫落模型

多餘的水膜剪輯模型已更新為僅在停滯的地方應用水沉，從而提高了迴流膜的準確性和品質守恆。膠片分離模型使用更準確的公式進行更新，該公式的評估速度也更快。通過這些更新，可以更準確地解決旋轉部件上的水膜脫落問題。

改進了邊界相交重新劃分網格的處理

重新劃分網格的過程已更新，以更好地處理與附近其他邊界相交的冰形狀，這在表面包裹過程中可能會出現問題。渦輪機械葉片等內部元件的結冰模擬現在更加強大，可以更好地處理冰-護罩交叉點。

 

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