تشكيل يخ بر روي سطوح در معرض جريان حاوي قطرات فوق سرد با روش هيدروديناميك ذرات هموار

براي شبيه سازي پديدۀ سه فازي تشكيل يخ روي يك جسم جامد كه در معرض جريان هواي مرطوب قرار دارد، از روش هيدروديناميك ذرات هموار با فرض قابليت تراكم ضعيف با در نظر گرفتن معادلات در مختصات سه بعدي استفاده شد. فرض شد كه هوا حامل قطرات آب فوق سرد است كه در صورت برخورد به سطح جامد بخشي از اين قطرات تغيير فاز داده، به يخ تبديل مي شوند. براي توصيف اين پديده معادلات هيدروديناميك سيال به همراه معادلات موازنۀ انرژي در نظرگرفته و حل شد. از آنجا كه بازده جمع آوري2 سطح به‌دست آمده از اين روش براي جريان روي كره با آنچه كه در منابع به‌دست آمده است، مطابقت خوبي داشت اعتبار روش تأييد شد. سپس از اين روش براي پيش‌بيني فرايند تشكيل يخ در شرايط مختلف استفاده شد. از جمله اثر عدد بي بعد استوكس بر بازده محلي جمع آوري و اثر شار حرارتي سطح بر بازده محلي و متوسط تشكيل يخ بررسي شد. مشاهده شد كه بازده جمع آوري در مركز جسم بيشتر بوده و با افزايش عدد استوكس بيشتر مي شود. متعاقباً بازده متوسط تشكيل يخ با افزايش شار كاهش مي يابد، هم چنين بازده كلي تشكيل يخ در مركز جسم بيشتر و در كناره ها كمتر است.