Ansys FENSAP-ICE 2026 طراحی سامانه های ضدیخ و یخ زدا

Ansys FENSAP-ICE یک سامانه تخصصی شبیه سازی سه بعدی برای تحلیل جریان هوا، برخورد قطرات آب و بلورهای یخ، تشکیل یخ و اثر آن بر عملکرد تجهیزات در شرایط پروازی است. این نرم افزار در طراحی و ارزیابی هواپیما، بالگرد، موتور جت، ناسل، پروب ها و تجهیزات نصب شده روی بدنه به کار می رود و بخش های مختلف مسئله یخ زدگی را در یک جریان کاری یکپارچه به هم متصل می کند.

هسته FENSAP جریان هوا را با روش CFD محاسبه می کند و سپس نتیجه به DROP3D منتقل می شود تا مسیر حرکت و ناحیه برخورد قطرات آب فوق سرد یا بلورهای یخ مشخص شود. خروجی این مرحله وارد ICE3D می شود تا تشکیل یخ، ضخامت فیلم آب و شکل نهایی یخ روی سطوح محاسبه شود. به این ترتیب مهندس می تواند از یک میدان جریان اولیه به شکل واقعی تجمع یخ روی هندسه برسد.

نکته مهم در FENSAP-ICE این است که اثر یخ زدگی فقط به شکل ظاهری سطح محدود نمی شود. شبکه محاسباتی می تواند با رشد یخ تغییر کند و تحلیل جریان مجددا روی هندسه یخ زده انجام شود تا افزایش مقاومت، تغییر میدان جریان و افت عملکرد آیرودینامیکی مشخص شود. تحلیل های چندمرحله ای یا Multi-Shot نیز امکان دنبال کردن روند تجمع یخ در چند بازه زمانی را فراهم می کنند.

FENSAP-ICE همچنین بخش حرارتی قدرتمندی برای طراحی سامانه های ضدیخ و یخ زدا دارد. CHT3D انتقال حرارت جابجایی بین جریان هوا و سطح را با رسانش داخل جامد کوپل می کند و در کنار DROP3D و ICE3D می تواند عملکرد سامانه های Wet Anti-Icing و De-Icing را بررسی کند. این قابلیت در طراحی گرم کننده لبه حمله بال، ناسل موتور، سامانه های الکتروحرارتی و تجهیزات در معرض یخ زدگی اهمیت مستقیم دارد.

قابلیت های نرم افزار Ansys FENSAP-ICE

• تحلیل جریان سه بعدی | 3D CFD Flow Analysis
  محاسبه میدان سرعت، فشار، دما و سایر مشخصه های جریان هوا در اطراف هندسه های پیچیده با حلگر FENSAP و امکان استفاده از داده های جریان Fluent و CFX.
• محاسبه برخورد قطرات آب | Droplet Impingement
  تعیین مسیر قطرات آب فوق سرد، بازده جمع آوری آب، نواحی برخورد و Shadow Zone روی سطوح مختلف با حلگر اویلری DROP3D.
• مدل سازی برخورد بلور یخ | Ice Crystal Impingement
  تحلیل انتقال و برخورد بلورهای یخ در جریان هوا و بررسی الگوی برخورد آن ها روی اجزای موتور و سایر سطوح مستعد یخ زدگی.
• شبیه سازی تشکیل یخ | Ice Accretion
  محاسبه شکل سه بعدی یخ، ضخامت فیلم آب و دمای سطح در طول فرایند تجمع یخ با ICE3D.
• تحلیل Multi-Shot یخ زدگی | Multi-Shot Icing
  اجرای چند مرحله متوالی تشکیل یخ و به روزرسانی هندسه و شبکه محاسباتی برای دنبال کردن رشد یخ در طول زمان.
• تحلیل افت عملکرد آیرودینامیکی | Iced Aerodynamic Performance
  بازمحاسبه جریان روی هندسه یخ زده برای بررسی اثر تجمع یخ بر نیروها، فشار، جریان و عملکرد آیرودینامیکی.
• تحلیل انتقال حرارت جفت شده | Conjugate Heat Transfer
  کوپل کردن جابجایی حرارت در جریان هوا با رسانش حرارتی داخل جامد برای طراحی و ارزیابی سامانه های حرارتی ضدیخ و یخ زدا.
• طراحی سامانه ضدیخ | Anti-Icing System Analysis
  بررسی توزیع حرارت و عملکرد گرم کننده های الکتریکی، سیستم های هوای گرم و سایر روش های جلوگیری از تشکیل یخ روی سطوح حساس.
• بهینه سازی و تطبیق شبکه | Automatic Mesh Adaptation
  اصلاح خودکار شبکه برای افزایش دقت در نواحی مهم جریان، لایه مرزی، شوک، گردابه، Wake و هندسه بازسازی شده.
• تحلیل یخ زدگی توربوماشین | Turbomachinery Icing Analysis
  شبیه سازی جریان، برخورد قطرات یا بلورهای یخ و تجمع یخ در اجزای چندمرحله ای توربوماشین با حلگرهای اختصاصی FENSAP-ICE-TURBO.

ماژول ها و افزونه های مهم Ansys FENSAP-ICE

• ماژول FENSAP
  حل جریان سه بعدی با CFD و تولید میدان جریان مورد نیاز برای تحلیل برخورد قطرات، بلورهای یخ و تشکیل یخ.
• ماژول OptiGrid
  تطبیق و بازسازی شبکه سه بعدی برای افزایش دقت محاسبات و ایجاد شبکه های مناسب برای ویژگی هایی مانند شوک، Wake و لایه مرزی.
• ماژول DROP3D
  محاسبه برخورد اویلری قطرات آب و بلورهای یخ و استخراج Water Catch، سرعت ذرات، الگوی برخورد و نواحی Shadow.
• ماژول ICE3D
  محاسبه تجمع یخ، Water Runback، ضخامت فیلم آب و دمای سطح و تولید هندسه سه بعدی یخ زده.
• ماژول C3D
  حل انتقال حرارت رسانشی در جامدات و استفاده از نتایج آن در تحلیل های حرارتی سامانه های ضدیخ و یخ زدا.
• ماژول CHT3D
  کوپل جریان هوا و رسانش حرارتی جامد برای تحلیل Conjugate Heat Transfer و سامانه های Wet Anti-Icing و De-Icing.
• ماژول FENSAP-TURBO
  حل سه بعدی جریان در اجزای دوار و ثابت توربوماشین ها و فراهم کردن جریان ورودی برای تحلیل یخ زدگی مراحل مختلف.
• ماژول DROP3D-TURBO
  تحلیل برخورد قطرات آب و بلورهای یخ روی اجزای دوار و ثابت توربوماشین در پیکربندی های چندمرحله ای.
• ماژول ICE3D-TURBO
  محاسبه تجمع یخ و Water Runback در اجزای توربوماشین و بررسی اثر یخ زدگی در مراحل مختلف.
• بخش FENSAP-ICE Unsteady
  حل گذرای کوپل شده جریان، قطرات و یخ با در نظر گرفتن تغییر شکل شبکه در اثر رشد یخ و امکان شبیه سازی حرکت اجسام در حال یخ زدگی.

کاربردهای تخصصی در صنایع

• صنعت هواپیماسازی
  تحلیل یخ زدگی بال، لبه حمله، سطوح کنترلی و اجزای بدنه و بررسی افت عملکرد آیرودینامیکی ناشی از تجمع یخ.
• صنعت موتورهای هواپیما
  تحلیل برخورد قطرات و بلورهای یخ با ورودی موتور، کمپرسور و اجزای توربوماشین و بررسی راهکارهای جلوگیری از یخ زدگی.
• صنعت تجهیزات هوانوردی
  تحلیل یخ زدگی پروب ها، حسگرها، آنتن ها، آشکارسازها و تجهیزات خارجی هواپیما که در معرض جریان هوای حاوی قطرات فوق سرد قرار دارند.
• صنعت سامانه های ضدیخ هواپیما
  طراحی و ارزیابی گرم کننده های الکتریکی، سامانه های هوای گرم و راهکارهای De-Icing با تحلیل همزمان جریان و انتقال حرارت.
• صنعت توربوماشین و تجهیزات دوار
  تحلیل یخ زدگی کمپرسورها، توربین ها و اجزای چندمرحله ای و بررسی اثر تجمع یخ بر جریان و عملکرد تجهیزات.

✅ بیشتر بخوانید: Romax Aero DT تحلیل سیستم‌ انتقال قدرت در صنایع هوایی