elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Imprint | Privacy Policy | Contact | Deutsch
Fontsize: [-] Text [+]

Vorentwurf eines Systems zur Detektion von atmosphärischem Eis auf Grundlage der Erstarrungswärme

Schreiber, Philip and Mendig, Christian (2016) Vorentwurf eines Systems zur Detektion von atmosphärischem Eis auf Grundlage der Erstarrungswärme. Bachelor's. Other. DLR-IB-FA-BS-2016-166, 120 S. (Unpublished)

[img] PDF
6MB

Abstract

In dieser Arbeit wird ein neues Konzept für die Detektion eines Eisansatzes während des Fluges vorgestellt. Um auch unter Vereisungsbedingungen die notwendige Flugsicherheit zu gewährleis-ten und die aktuelle Flugroute beizubehalten, sind zuverlässige Eisdetektions- sowie Enteisungssysteme notwendig. Das Eiserkennungssystem basiert auf der, bei der Erstarrung von Tropfen frei werdenden, Erstar-rungswärme. Die Sensortemperatur liegt stets unterhalb der Umgebungstemperatur, wobei die benötigte Kälteleistung von einem geregelten Peltier-Element erbracht wird. Als Regler und Soft-ware-Hardware-Schnittstelle fungiert ein sogenannter TEC-Controller. Dazu werden zwei mögliche Ansätze untersucht. Zum einen wird eine konstante Temperaturdifferenz zur Umgebung von -5 K und zum anderen eine konstante elektrische Leistung vorgegeben. Es wird gezeigt, dass durch eine Änderung der elektrischen Leistung bzw. der Sensortemperatur, ein Eisansatz detektiert werden kann. Zusätzlich ist es möglich qualitativ die Eiswachstumsrate durch den gemessenen Temperaturgradienten des Sensors bestimmen zu können. Auf Grundlage von numerischen Simulationen in ANSYS Workbench und thermodynamischen Zusammenhängen, wurde das System in CAD-CATIA ausgelegt und dimensioniert. Ein verein-fachter theoretischer Ansatz zur Beschreibung des zusätzlich eingebrachten Wärmestroms bedingt durch den Eisansatz wird detailliert dargestellt. Zusätzlich wurde ein Prototyp zur Integration in der Flügelvorderkante entworfen und im Eiswindkanal des IAF in Braunschweig unter ver-schiedenen Randbedingungen getestet. Die Vor- und Nachteile des Systems werden schließlich unter den Gesichtspunkten der Zuverläs-sigkeit, Wartbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Umsetzbarkeit betrachtet.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/107708/
Document Type:Monograph (Other, Bachelor's)
Title:Vorentwurf eines Systems zur Detektion von atmosphärischem Eis auf Grundlage der Erstarrungswärme
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Schreiber, PhilipFachhochschule AachenUNSPECIFIED
Mendig, Christianchristian.mendig (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1547-7309
Date:June 2016
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:120
Status:Unpublished
Keywords:Wärmestrom, Vereisung, Eiserkennung, Eisdetektion, Flugzeugvereisung, Ice detection, Icing, Ansys, Eiswindkanal
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:other
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L - no assignment
DLR - Research theme (Project):L - no assignment
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Composite Structures and Adaptive Systems > Adaptronics
Deposited By: Böhringer-Thelen, Isolde
Deposited On:14 Nov 2016 07:20
Last Modified:31 Jul 2019 20:04

Repository Staff Only: item control page

Browse
Search
Help & Contact
Information
electronic library is running on EPrints 3.3.12
Copyright © 2008-2017 German Aerospace Center (DLR). All rights reserved.