Analisi termica per sistema anti-ghiaccio.

 

La struttura da analizzare è una valvola di shut-off e riduzione di pressione  utilizzata nel sistema anti-ghiaccio per aerei. Questo apparato è composto essenzialmente da due corpi principali: la valvola stessa e il suo attuatore esterno. La valvola è di acciaio Inconel 718 ed è riscaldata dall'aria entrante ad una temperatura di oltre 600 °C. Un staffa in titanio, montata esternamente alla valvola, sopporta il meccanismo a leve  del modulo di shut-off e l'attuatore idraulico. Questo è costituito da un pistone, un trasduttore LVDT, un solenoide ed una servo-valvola, per il controllo del flusso di combustibile che pilota il pistone. Come detto, l'attuatore è alimentato dal circuito del combustibile dell'aereo. Ovviamente vi sono alcune limitazioni sulla temperatura del combustibile restituito al bocchettone di uscita e sulla temperatura trasmessa ai componenti.

Il modello ad elementi finiti utilizza elementi solidi tetraedrici ed elementi di piastra. La maggior parte delle proprietà termiche sono dipendenti dalla temperatura e l'analisi è così di tipo stazionario non-lineare. La temperatura dell'aria circostante che lambisce tutte le superfici convettive è di circa 160 °C. Il modello tiene conto del calore generato dal solenoide e del flusso di calore asportato dal combustibile. La quantità di calore attraverso le superfici esposte al combustibile è modificata con una procedura iterativa fino al raggiungimento dell'equilibrio termico.

 

 

Caratteristiche principali: analisi termica di tipo stazionario non-lineare. Proprietà termiche dipendenti dalla temperatura. Generazione di calore interno, conduzione, convezione.