Das Projekt ICE GENESIS befasst sich mit der Entwicklung einer neuen Generation von numerischen 3D-Werkzeugen für die Simulation der Eisbildung während des Fluges. Dies wird es ermöglichen, die Vorhersagefähigkeiten und die Genauigkeit numerischer Simulationen des Eisansatzes über Flugzeugen zu erhöhen und eine genauere Bewertung der Auswirkungen der Vereisung auf die Aerodynamik eines Körpers zu ermöglichen.
Das Projekt umfasst eine Zusammenarbeit zwischen Einrichtungen, die experimentelle Forschung zu verschiedenen Phänomenen betreiben, um ein besseres Verständnis der physikalischen Vorgänge während des Eisansatzes zu erhalten. Dies wird zur Entwicklung genauerer physikalischer Modelle und ihrer anschließenden Umsetzung in moderne numerische Werkzeuge führen.
Die Rolle der TU Braunschweig im Projekt ICE GENESIS besteht darin, den Einfluss der Vereisungsbedingungen auf die Bildung der Eisakkretionsrauheit zu untersuchen. Dazu werden im Braunschweiger Vereisungswindkanal verschiedene Eisformen für unterschiedliche Temperaturen, Partikelgrößen und Expositionszeiten erzeugt. Anschließend werden die Eisformen mit Hilfe der Photogrammetrie digitalisiert, um sie später mit numerischen Werkzeugen und statistischen Analysen zu analysieren.
Das ISM führt experimentelle Untersuchungen zur Eisbildung im Flug im Vereisungswindkanal Braunschweig durch. Dort werden Flugzeugkomponenten Vereisungsbedingungen ausgesetzt, die die Erzeugung einer Eisform mit bestimmten geometrischen Eigenschaften in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern wie der Geschwindigkeit der Luftströmung, der statischen Temperatur, dem Wassergehalt, der Größe der Wassertröpfchen oder Eiskristalle und der Expositionszeit ermöglichen.
Um die Geometrie der resultierenden Eisform und die Auswirkungen der globalen und lokalen Vereisungsbedingungen auf sie zu analysieren, muss sie digitalisiert werden. Von dort aus können lokale statistische Parameter wie der Mittelwert der Eishöhe oder der Effektivwert berechnet werden, wobei letzterer zur Messung der Eisrauheit verwendet wird.
Die Digitalisierung einer Eisform wird aufgrund der Komplexität der Eisgeometrie und der optischen Eigenschaften des Eises oft als sehr schwierig angesehen. Ein Ansatz, den das ISM für diese Aufgabe verwendet, ist die Photogrammetriemethode. Bei dieser Methode werden mehrere Fotos einer Eisform aus verschiedenen Winkeln und Positionen aufgenommen. Anschließend werden diese Fotos in ein Programm geladen, das eine virtuelle Geometrie auf der Grundlage der gemeinsamen Details rekonstruiert, die mehrere Fotos zeigen. Das Endprodukt ist die digitalisierte Eisform, die anschließend für Forschungszwecke und statistische Analysen verwendet werden kann.