(1) Clovis R. Maliska. 1. Introdução

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1 INFLUÊNCIA DAS CONDIÇÕES AMBIENTES NA FORMAÇÃO DE GELO NA BORDA DE ATAQUE DE UM AEROFÓLIO Rafael A. da Silveira Departamento de Engenharia Mecânica UFSC, Caixa Potal 476, Florianópoli SC, Brail. Clovi R. Malika Departamento de Engenharia Mecânica UFSC, Caixa Potal 476, Florianópoli SC, Brail. Reumo. O objetivo dete trabalho é motrar a influência do parâmetro meteorológico e atmoférico na formação de gelo na borda de ataque de um aerofólio. O modelo fíico uado para prever a formação de gelo é baeado no modelo do programa Lewice, deenvolvido na NASA. Ete conite de cinco etapa báica: geração da geometria, olução do ecoamento, cálculo da trajetória da partícula de água que incidem no corpo, balanço de energia e maa para a obtenção da taxa de congelamento, e a modificação da geometria com a adição da epeura de gelo calculada. Como o ecoamento é modelado como potencial, é neceário fazer um cálculo de camada limite para a obtenção do coeficiente de tranferência de calor na uperfície. O parâmetro fíico que afetam o perfi de gelo ão a velocidade, temperatura, conteúdo de água líquida e o diâmetro da partícula de água. Para cada parâmetro foram imulado quatro cao e algun comentário ão feito acerca do perfi de gelo obtido. Palavra chave: formação de gelo, aerodinâmica, condiçõe ambiente. 1. Introdução Quando uma aeronave voa atravé de uma nuvem, partícula de água upergelada aderem à etrutura, epecialmente na borda de ataque da aa, formando uma lâmina de água obre a uperfície. Dependendo da condiçõe meteorológica, eta água congela, formando uma camada de gelo que afeta diretamente a caracterítica de utentação da aeronave. Inicialmente, a olução do ecoamento e o cálculo da trajetória da partícula ão feito para a uperfície limpa. A taxa de congelamento ão determinada por um balanço de maa e de energia em cada egmento que define a geometria. Finalmente, epecificando um pao de tempo, a epeura de gelo é calculada e a geometria é então modificada. O procedimento é repetido para o próximo intante de tempo, iniciando com o cálculo do ecoamento obre a nova geometria e eguindo a demai etapa até que o tempo de cálculo deejado eja atingido. A forma do perfi de gelo que ão obtida etão diretamente ligada à condiçõe ambiente. Por io, a intenção dete trabalho é verificar, ioladamente para cada cao, como ete parâmetro afetam ete perfi, de modo que a fíica do problema poa er mai bem compreendida.. Formulação Matemática Eta eção decreve o modelo utilizado para a previão do proceo de formação de gelo. O fenômeno fíico em quetão é complexo, epecialmente quanto ao comportamento termodinâmico do itema ar-água-gelo-uperfície. Nete trabalho, apena a equaçõe mai importante ão fornecida. A decrição do modelo fíico com toda a ua equaçõe pode er encontrada em Silveira (001-a)..1. Geração da Geometria O primeiro pao é definir a geometria a er analiada. O aerofólio NACA da érie 4 e 5 dígito (Maon, 000) foram utilizado na imulaçõe. Na validação do modelo, que foi feita em Silveira (001-a) e não é repetida aqui, foram utilizada geometria imple como placa plana, cilindro e elipe. A geração de malha não é neceária, poi nete modelo, o ecoamento é reolvido pelo método do painéi (He e Smith, 1967) que utiliza omente a coordenada do corpo... Solução do ecoamento O coeficiente de preão, a ditribuição de velocidade e a localização do ponto de etagnação ão obtido com o cálculo do ecoamento. A equação governante do ecoamento potenciai é a equação de Laplace, dada por φ = 0 (1) onde φ, nete cao, é a função potencial de velocidade. Eta equação é reolvida com o método do painéi, que conite em coniderar a uperfície como um conjunto de egmento (painéi) e ditribuir fonte e circulaçõe

2 (ecoamento elementare) em cada painel. Ete método é batante conhecido e muito utilizado, principalmente na área aeronáutica, e não erá apreentado aqui. Uma completa decrição dete método pode er encontrada em Maon (000) e Silveira (001-a)...1. Cálculo da camada limite Pelo fato de o ecoamento er potencial, faz-e neceário o cálculo da epeura da camada limite térmica para obter o coeficiente de tranferência de calor em cada egmento. O efeito de turbulência ão devido à rugoidade decorrente do acúmulo de água. Então, um modelo de turbulência é uado para contabilizar o aumento cauado por ete efeito no coeficiente de tranferência de calor. O ponto de tranição é encontrado calculando a eguinte expreão: Rek = Ukk /ν () onde U k é a velocidade na altura da rugoidade, k é a altura da rugoidade em cada painel e ν é a vicoidade cinemática do ar. Se Re k for maior que 600, o ponto de tranição foi encontrado. Ante da tranição, o ecoamento é laminar. Neta região, o método de Smith-Spalding (Shclichting, 1979) é uado. A epeura da camada limite térmica no centro de cada painel, nete cao, é dada por 46.7ν x 1.87 δ t = U dx.87 U (3) 0 onde x é a coordenada uperficial medida a partir do ponto de etagnação. O número de Nuelt pode er obtido como Nu c (x) c/ = δ (4) t onde c é a corda (comprimento da geometria). O número de Nuelt para o fluxo turbulento (Wright, 1995) é dado por ( C f / ) Re x Pr ( C / ) [0.5(Re ) Pr ] Nu c (x) = (5) Pr + t f k,r onde Pr é o número de Prandtl para ecoamento laminar, Pr t é o número de Prandtl para ecoamento turbulento e onde Rek,r = u rk / ν (6) 0.5 r U(C f / ) u = (7) O coeficiente de atrito, C f, é obtido a partir de C f = log 0.41 ( 864δ / k +.568) (8) e a epeura de momentum é dada por ν x 3.86 δ = U dx 3.9 U (9) 0 O modelo apreentado em Wright (1995) conidera a altura da rugoidade como uma função do fator de molhamento, que é uma função do ângulo de contato da partícula com a uperfície. Nete trabalho é feita uma implificação: a altura da rugoidade é contante ao longo da uperfície e o eu valor é um dado de entrada do programa. A influência deta implificação é motrada em Silveira (001-a)..3. Trajetória da Partícula A localização do ponto onde a partícula atingem o corpo deve er conhecida para o cálculo do limite da região de impacto e da eficiência de coleta local. Para io, ua trajetória devem er obtida. Cada partícula é coniderada como uma pequena efera que não afeta o ecoamento, ma que ofre o arrato aerodinâmico, como motra a Fig. (1).

3 Figura 1. Balanço de força obre uma partícula A equaçõe do movimento para a trajetória ão dada por m x = Dco γ + mgin α (10) m y = Din γ mgco α (11) onde α é o ângulo de ataque e γ = tan 1 [(y v) /(x u) ] (1) p p endo ( x p, y p ) a componente da velocidade da partícula e (u, v) a componente da velocidade do ecoamento na poição da partícula. O arrato é definido como D = C V A / (13) d ρ a p onde V é a velocidade relativa da partícula em relação ao ecoamento, A p é a área projetada da partícula e ρ a é a denidade do ar. O coeficiente de arrato é definido pela eguinte relação, encontrada em White (1991): 4 6 Cd = (14) 0.5 Red 1 + (Red ) p p onde d p é o diâmetro da partícula e Red p = Vdp / ν (15) O limite da região de impacto ão calculado com um proceo iterativo. Inicialmente, é ecolhida uma trajetória que atinge o corpo. A eguir, é ecolhida outra trajetória que paa acima do corpo (para o limite uperior). A trajetória intermediária entre eta dua é calculada. Se eta atingir a geometria, ela erá a nova trajetória que atinge o corpo. Cao contrário, erá a nova trajetória que paa acima do corpo. O proceo é repetido com cálculo da trajetória intermediária até que a ditância entre a poiçõe iniciai da trajetória da partícula que atinge a geometria e a que paa acima dela eja menor que um valor epecificado. Para o limite inferior, o proceo é análogo. A eficiência de coleta local repreenta a fração do conteúdo de água líquida capturada por aquela poição da uperfície. Também repreenta o devio ofrido pela trajetória devido à ação do ecoamento. Figura. Limite da região de impacto e poição inicial da trajetória De acordo com a Fig. (), o valor da eficiência de coleta local, β, é dada por β = y 0 / (16) onde é a poição na uperfície medida a partir do ponto de etagnação.

4 .4. Modelo Termodinâmico Para calcular a taxa de congelamento, balanço de energia e maa ão realizado em volume de controle localizado na uperfície entre o limite da região de impacto. A uperfície coniderada é empre a mai externa. Ito é, quando não há formação de gelo, é a uperfície do corpo e quando há gelo, erá a uperfície do gelo. Quando a partícula aderem à geometria, uma fina camada de água é formada na uperfície. Aim, o volume de controle terão uma epeura muito pequena. Deta forma, o balanço de energia é coniderado como uperficial e a temperatura reultante, T, erá a temperatura do filme de água que, apó o balanço de maa, reultará na taxa de congelamento. O balanço iniciam no egmento adjacente ao ponto de etagnação e avançam em direção ao limite da região de impacto, com um proceo em marcha, para cada egmento na uperfície uperior e inferior Balanço de energia O fluxo de calor podem er equematizado como motra a Fig. (3). Logicamente, cada um dete fluxo poui uma dedução matemática, porém, omente a forma final de cada equação erá motrada. Mai detalhe obre a obtenção deta expreõe podem er encontrado em Wright (1995) e Silveira (001-a). Figura 3. Balanço de calor De acordo com a Fig. (3), a equação que decreve ete balanço é ecrita na forma q + q + q + q + q + q 0 (17) evap cond conv ke,air ke,water SL = O calor que é perdido por evaporação de água na uperfície é dado por q = m L (18) evap evap v onde L v é o calor latente de vaporização da água e 1/ γ h c MW / 3 Pv, P water v, T = o P o m evap L rh (19) cp,air MWair P Po T Pe Aqui, h c é o coeficiente de tranferência de calor, c p,air á o calor epecífico do ar, MW é o peo molecular, L é o número de Lewi (k/ρc p D AB ), P v é a preão de vapor e r h é a umidade relativa do ar. O ubcrito ão: (condição ambiente), (propriedade na uperfície), e (propriedade na borda da camada limite) e o (propriedade total ou aturada). A calor perdido por condução para o interior do aerofólio é obtido modelando o corpo como um ólido emiinfinito e aumindo que a temperatura da uperfície exibe um alto no tempo inicial, dado pela temperatura de recuperação adiabática. Deta forma, o termo de condução é dado pela eguinte expreão: q = k(t T ) / παt (0) cond rec onde α e k ão a difuividade e a condutividade térmica do material que compõe o aerofólio repectivamente, e T rec (1 γ ) / γ ( P / P ) 1]} = T {1 + r[ o (1) é a temperatura de recuperação adiabática, endo r o fator de recuperação dado por Pr 1/ para a parte laminar e Pr 1/3 para a parte turbulenta do ecoamento. O fluxo de calor enível e latente ão contabilizado coniderando dua quantidade que devem er omada no balanço: a água do impacto da partícula e a água que ecoa pela uperfície. Se nenhuma água congela, há apena calor enível para a água atingir a temperatura final T. Eta parcela é exprea, para a água do impacto e para a água que ecoa, por

5 q = m c (T T ) () SL imp p,water q = m c (T T ) (3) SL rb,in p,water rb onde T rb é a temperatura da água que ecoa pela uperfície vinda do painel anterior, m imp é o fluxo de maa do impacto da partícula e m rb, in é o fluxo de maa da água que ecoa vinda do painel anterior. Se parte da água congela, há calor enível para a água atingir a temperatura de congelamento (T mp = K) e calor latente para a olidificação. O total de calor enível e latente, para a dua quantidade de água, é dado por ρ Tmp + Tm T ice q + + SL = m imp c p,water (T Tmp ) + c p,icetmp 1 c p,ice Tm L f (4) ρ water Tm + ρ Tmp Tm T + + ice q SL = m rb,in cp,water (Trb Tmp) + cp,icetmp 1 cp,ice Tm Lf (5) ρwater Tm onde L f calor latente de fuão do gelo e T m é um pequeno intervalo no qual a água congela (próximo de 10-5 ). Finalmente, e toda a água congela, exitem trê termo a erem computado: calor enível para a água atingir a temperatura de congelamento, calor latente durante a mudança de fae e calor enível para o gelo atingir a ua temperatura final T. A expreõe que repreentam ete fluxo para a dua parcela de água ão ρ ice q SL = m imp cp,water (T Tmp ) + cp,icetmp 1 + cp,ice (Tmp + Tm T ) + Lf (6) ρwater ρ ice q SL = m rb,in cp,water (Trb Tmp ) + cp,icetmp 1 + cp,ice (Tmp + Tm T ) + Lf (7) ρwater O termo ( Tmp + Tm T )/ Tm que aparece em Eq. (4) e Eq. (5) é definido como a fração de congelamento, que é ubtituído por uma função da temperatura, já que o balanço é realizado para determinar o valor de T. A fração de congelamento é a fração de água líquida que congela naquele painel. Se N f = 0, nenhuma água congela. Se N f = 1, toda a água congela e, e 0 < N f < 1, parte da água congela. O aquecimento cinético que ocorre na uperfície é devido a doi fatore: aquecimento devido ao atrito do ar e o aquecimento devido ao impacto da partícula. Ete fluxo ão dado pela eguinte expreõe (Wright, 1995): q = h(t T ) (8) ke,air rec q = m V / (9) ke,water imp O calor perdido por convecção é dado por q h(t T ) (30) conv = Subtituindo todo ete fluxo na Eq. (17), a expreão reultante é uma equação não-linear para T, já que o demai parâmetro fíico dependem da temperatura. Eta equação é reolvida iterativamente, utilizando o método de Newton-Raphon. Somente um do trê pare de equaçõe do fluxo de calor enível e latente é uado, dependendo do valor da fração de congelamento. Reecrevendo a Eq. (17) como F(T ) = 0, a temperatura é corrigida como T new old old ( df(t ) / dt ) = T F(T ) (31).4.. Balanço de Maa old old Apó a fração de congelamento er obtida, um balanço de maa é realizado para obter-e a taxa de congelamento em cada egmento da uperfície. Coniderando a lâmina de água de temperatura T como um pequeno volume de controle, o balanço de maa pode er equematizado como motra a Fig. (4).

6 Figura 4. Balanço de maa O fluxo de maa por evaporação, m evap, já foi definido no fluxo de calor por evaporação, e é dado pela Eq. (19). O fluxo de água do impacto da partícula pode também er calculada independentemente, utilizando uma expreão dada em Sherif and Paumarthi (1995), como = βv LWC (3) m imp O fluxo de água que é arrancado da uperfície devido à ação da força aerodinâmica, é calculado com bae no número de Weber (Wright, 1995). Se ete número, definido como We = ρu L / σ (33) for maior que o valor crítico (500 é utilizado), a taxa de maa que é perdida nete proceo é dada por ((W W ) / W )(m m ) m = + (34) hed e e,c e imp rb, in Finalmente, a taxa de congelamento de água em cada painel pode er ecrita como m freeze = N (m + m m m ) (35) f imp rb,in hed evap O total de água que não congela é coniderado ecoar para o próximo painel. Ete fluxo erá dado então por m rb,out = (1 N )(m + m m m ) (36) f imp rb,in hed evap Apó calcular a taxa de congelamento em cada painel, a epeura de gelo, h, pode er calculada epecificando um pao de tempo e utilizando a eguinte expreão h = m ρ (37) freeze t / ice 3. Reultado e Comentário Eta eção decreve o reultado obtido com o modelo para cada condição ambiente coniderada. A validação completa do método pode er encontrada em Silveira (001-a) e Silveira (001-b). NACA 001; Corda = m; α = 4º; V = 93.8 m/; P = 9,06 kn/m ; T = 45. K; d p = 0.0 µm; LWC =1.05 g/m 3 ; Tempo = 37. NACA 001; Corda = 1 pol.; α = 4º; V = 67.1 m/; P = 100 kn/m ; T = 44.1 K; d p = 0.0 µm; LWC =1.0 g/m 3 ; Tempo = 360. Figura 5. Validação do modelo

7 Neta referência, ão encontrado o reultado para o ecoamento obre um cilindro, placa plana e elipe, eficiência de coleta para o cilindro e perfi de gelo para aerofólio cláico do tipo NACA. Ete reultado foram comparado com oluçõe analítica e dado experimentai diponívei na literatura. Apena dua deta comparaçõe erão apreentada, motrando parte da validação realizada. Na fig. (5), doi perfi de gelo para dua ituaçõe ão motrado juntamente com reultado experimentai e de reultado obtido pelo programa Lewice, encontrado em Wright (1995) e Wright (1999), repectivamente. A eguir a influência do parâmetro meteorológico é apreentada Velocidade A velocidade da corrente livre é o primeiro fator a er analiado. O quatro valore coniderado ão: 60 m/, 80 m/, 100 m/ e 10 m/. O demai parâmetro ão: aerofólio NACA 0015, corda = 1m, α =, T = 55 K, P = 98 kn/m, LWC = 0.8 g/m 3, d p = 30µm e tempo de expoição = 8 minuto. O reultado ão motrado na Fig. (6). V = 60 m/ V = 80 m/ V = 100 m/ V = 10 m/ Figura 6. Influência da velocidade A Fig. (6) motra que, para a velocidade mai baixa (60 m/), o perfil é do tipo lio, caracterizando uma formação do tipo geada, como definido em Wright (1995). Ete tipo de gelo é opaco como neve, e ocorre quando a partícula congelam imediatamente ao impacto. Ete perfil não afeta ignificantemente a utentação. Entretanto, e a velocidade aumenta (80 m/ e 100 m/), a epeura de gelo aumenta e começam a aparecer o chifre de gelo. Ete tipo de formação é conhecido como gelo critalizado e é batante perigoo, poi a ua forma irregular afeta diretamente a utentação. Para velocidade mai alta (10 m/), a epeura de gelo começa a diminuir, poi aumenta o aquecimento da uperfície devido ao atrito do ar e à energia do impacto da partícula. A quantidade de água que é arrancada da uperfície também é maior, devido ao aumento da força aerodinâmica. 3.. Temperatura O quatro valore utilizado ão: 45 K, 55 K, 65 K e 70. O demai parâmetro ão o eguinte: aerofólio NACA 41, corda = 1m, α = 5, V = 75 m/, P = 95 kn/m, LWC = 0.8 g/m 3, d p = 30 µm e tempo = 8 minuto. Para a temperatura ambiente, a Fig. (7) motra que ua influência etá mai diretamente ligada ao total de água que congela na uperfície, embora a forma do perfil também eja afetada. Para temperatura mai baixa (45 K e 55 K), a formação é predominante de gelo lio e enquanto a temperatura aumenta o total de água que congela diminui e o perfi ão mai irregulare. Para temperatura próxima à de congelamento (73.15 K), praticamente não ocorre formação de gelo, como motrado no cao em que T = 70K.

8 T = 45 K T = 55 K T = 65 K T = 70 K Figura 7. Influência da temperatura 3.3. LWC (Conteúdo de água líquida) O conteúdo de água líquida, que é uma medida da quantidade de água líquida em um volume de ar úmido, é analiado neta eção. O quatro valore que foram imulado ão: 0.3 g/m 3, 0.7 g/m 3, 1.0 g/m 3 e 1.5 g/m 3. LWC = 0.3 g/m 3 LWC = 0.7 g/m 3 LWC = 1.0 g/m 3 LWC = 1.5 g/m 3 Figura 8. Influência do conteúdo de água liquida

9 A demai condiçõe ão a eguinte: aerofólio NACA 301, corda = 1m, α = 3, V = 80 m/, T = 60 K, P = 100 kn/m, d p = 40 µm e tempo = 8 minuto. O LWC é um parâmetro muito importante no proceo de formação de gelo. A Fig. (8) motra que ete fator afeta tanto na quantidade de água que congela quanto na forma do perfi. Para um LWC de 0.3 g/m 3 (pequeno), a formação é de gelo lio e com pequena epeura. Quando eu valor aumenta, a epeura de gelo é maior e a forma do perfil e altera. Para 1.0 g/m 3, o chifre de gelo aparecem e para um LWC de 1.5 g/m 3 (batante grande), a epeura de gelo diminui na parte frontal do aerofólio pelo fato de a água ecoar em direção ao limite da região de impacto, principalmente para o limite inferior, já que exite um ângulo de ataque. De fato, o total de água que colide com o corpo depende diretamente do valor do LWC, como motra a Eq. (3) Diametro da partícula O diâmetro da partícula afeta diretamente na localização do limite da região de impacto e no total de água que congela na uperfície. Por io, ua influência é muito importante, já que uma maior ou menor região do aerofólio erá afetada pela formação de gelo. O quatro cao coniderado ão o eguinte: 0 µm, 30 µm, 40 µm e 50 µm. O outro parâmetro ão dado por: aerofólio NACA 001, corda = 1m, α = 3, V = 80 m/, T = 50 K, P = 100 kn/m, LWC = 0.6 g/m 3 e tempo de expoição = 7 minuto. D p = 0 µm d p = 30 µm d p = 40 µm d p = 50 µm Figura 9. Influência do diâmetro da partícula Como pode er vito na Fig. (9), o diâmetro da partícula não afeta a forma do perfil de gelo. Para o quatro cao analiado, o perfil é de gelo lio, devido à influência da outra condiçõe. Entretanto, o aumento do diâmetro faz com que a região de impacto aumente e a quantidade de gelo formado também fique maior. Ito e explica pelo fato que, quanto maior o diâmetro da partícula, menor erá o devio na ua trajetória e mai longe do ponto de etagnação erá a poição do limite da região de impacto, como no cao para 50 µm. Além dio, o aumento da quantidade de gelo formado deve-e ao aumento da eficiência de coleta local e ao coneqüente aumento no total de água que colide com o corpo. 4. Concluõe O reultado da influência da condiçõe ambiente coincidem com o relato encontrado na literatura (Wright, 1995). Entretanto, não foi encontrado nenhum reultado gráfico que pudee motrar o efeito dete parâmetro obre o perfi de gelo. Por io, ete trabalho procurou confirmar, atravé da figura, toda a explicaçõe encontrada na bibliografia. Outro parâmetro, como pao de tempo, precião numérica e refino da uperfície poderiam também er analiado.

10 O modelo aqui utilizado poui alguma implificaçõe em relação ao modelo uado no programa Lewice (Wright, 1995). No preente trabalho, o diâmetro da partícula é contante, imulação de vário corpo não é realizada e a ditribuição da rugoidade também é contante. Apear deta implificaçõe, o reultado ão muito bon. A implementação de ditribuiçõe de partícula de vário tamanho, vário corpo, outra funçõe para a previão da rugoidade e a olução do ecoamento pela equaçõe de Navier-Stoke etão em andamento e ão parte de um projeto para contruir um imulador de formação de gelo capaz de er utilizado pela indútria aeronáutica. A pequia realizada obre a formação de gelo em geral não ão diponívei de forma totalmente aberta. Nenhum modelo é diponível com detalhe uficiente e o código do programa exitente não ão fornecido. Na França e na Inglaterra, também exite muito trabalho neta área, ma com pouca divulgação. Por io a importância do deenvolvimento motrado nete trabalho. 5. Lita de referência He, J. L. and Smith, A. M. O., 1967, Calculation of potential flow about arbitrary bodie. Progre in Aeronautical Science, vol. 8, pp Maon, W. H., 000, Applied Computational Aerodynamic Text/Note, Ace URL < > Schlichting, H., 1979, Boundary Layer Theory, Ed. McGraw-Hill Inc., New York, USA, 816 p. Sherif, S. A. and Paumarthi, N., 1995, Local heat tranfer and ice accretion in high peed ubonic flow over an airfoil, AIAA Paper 104. Silveira, R. A., 001(a), Simulação Numérica da Formação de Gelo na Borda de Ataque de Perfi Aerodinâmico, M.Sc Diertation, Federal Univerity of Santa Catarina, Florianópoli, SC, Brazil, In Portuguee. Silveira, R. A., 001(b), Numerical Simulation of Ice Accretion on the Leading Edge of Aerodynamic Profile, Proceeding of the II International Conference of Heat and Ma Tranfer, Rio de Janeiro, Brazil. White, F. M., 1991, Vicou Fluid Flow, Ed. McGraw-Hill Inc., New York, USA, ed. Wright, W. B., 1995, Uer manual for the improved NASA Lewi ice accretion code Lewice verion 1.6, NASA CR Wright, W. B., 1999, Uer manual for the NASA Glenn ice accretion code Lewice verion.0, NASA CR Wright, W. B., Gent, R. W. and Guffond, D., 1997, DRA/NASA/ONERA collaboration on icing reearch part II Prediction of airfoil ice accretion, NASA CR Wright, W. B., Rutkowky, A., Validation Reult for Lewice.0, NASA CR 08690, December 1999; INFLUENCES OF ENVIRONMENTAL CONDITIONS ON ICE ACCRETION ON THE LEADING EDGE OF AIRFOILS Rafael A. da Silveira Mechanical Engineering Department UFSC, PO Box 476, Florianópoli SC, Brazil. ilveira@inmec.ufc.br Clovi R. Malika Mechanical Engineering Department UFSC, PO Box 476, Florianópoli SC, Brazil. malika@inmec.ufc.br Abtract. The objective of thi work i to how the influence of the meteorological and atmopheric parameter in the ice accretion profile. The phyical model to predict the ice accretion i baed on the Lewice (NASA) model. The procedure conit in five baic tep: geometry generation, flow olution, calculation of the droplet trajectorie impinging on the body, heat and ma balance on the urface, to predict the freezing rate and the modification of the geometry by adding the calculated ice thickne. Since the flow i modeled a potential, a boundary layer calculation mut be carried out to compute the heat tranfer coefficient on the urface. The environmental parameter that affect the ice profile are velocity, preure, temperature, liquid water content and water droplet diameter. For each parameter, four cae were imulated. Keyword: ice accretion, aerodynamic, environment condition.