Analysis and optimisation of aircraft ice protection system / Analyse et optimisation des systèmes de protection contre le givre pour avion (Nouveau)
An aircraft can fly in icing conditions if it has proper ice protection systems. Often, these systems use heat to remove ice on critical aircraft part, such as anti-icing system using hot bleed air from engines. The design challenge is to use the less energy possible to heat the surface while keeping the aircraft safe to fly in icing conditions. The main objective of our research is to apply design of experiment (DoE) tools and optimisation tools to numerical study of aircraft anti-icing devices. The long term goal is to propose the most efficient methodologies for the design of ice protection systems for new aircraft.
Various softwares are used for the CFD studies: FENSAP-ICE, ANSYS CFX, OpenFoam as well as in house code. For the DoE and optimisation part, Matlab tools are used. The numerical simulations are carried out using the BOREAS Cluster. The study are carried out on various geometry, ranging from academic geometry such as hot air impinging jets on flat plate to complex industrial geometry.
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Un avion peut voler dans des conditions givrantes si il est équipé de systèmes de protection contre le givre. Souvent, ces systèmes utiilsent la chaleur pour enlever la glace sur les parties critiques de l’avion, comme les systèmes anti-givre qui utilisent l’air chaud des moteurs. Le défi est d’utiliser le moins d’énergie possible pour chauffer la surface tout en gardant l’avion sécuritaire lorsqu’il vole dans des conditions givrantes. L’objectif de nos recherches est d’appliqué des outils de conception de plan d’expérience et des outils d’optimisation pour étudier numériquement les systèmes anti-givre. Le but à long terme est de proposer les méthodologies les plus efficaces pour concevoir des systèmes de protection contre le givre pour les nouveaux avions.
Plusieurs logiciels sont utilisés pour les études CFD: FENSAP-ICE, ANSYS CFX, Open FOAM et un code de simulation maison. Pour la partir plan d’expérience, les outils Matlab sont utilisés. Les simulations numériques sont réalisées sur le cluster Boreas. Les études portent sur différentes géométries, de la géométrie académique, comme des jets d’air chaud frappant une surface, à la géométrie industrielle.
