СЕМИНАР ПО АЭРОМЕХАНИКЕ (ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)

главный корпус ИТПМ, к. 216, 14:00
вторник 29 октября 2013 г.

Физические процессы при обледенении ЛА

Кашеваров Алексей Васильевич, к.ф.-м.н.

Миллер Алексей Борисович, к.ф.-м.н.
Стасенко Альберт Леонидович, д.ф.-м.н.
(ФГУП «Центральный Аэрогидродинамический Институт им.проф. Н.Е. Жуковского»)

stasenko@serpantin.ru

Дан обзор результатов оригинальных исследований (проведенных научным коллективом ЦАГИ) набора физических явлений, сопровождающих обледенение летательного аппарата в переохлажденных облаках. Изучены процессы, предшествующие попаданию капель на поверхность аппарата – искривление их траекторий, деформация, дробление, определяющие «поверхность смачивания» и управление отвердеванием с целью предотвращения их примерзания. Методами молекулярной динамики исследован процесс соударения нанокапли воды с обтекаемым телом. Развиты модели динамики фрагментов отвердевающей жидкой пленки и капель на твердой поверхности; определяющие форму наледи; построены физико-математические модели термических и электростатических напряжений в объеме слоя льда, возникающих вследствие выделения теплоты отвердевания на его поверхности при кристаллизации нейтральных и электрически заряженных капель. Получены первые результаты численного исследования взаимодействия с элементами конструкции ЛА кристаллов льда, присутствующих в смешанных облаках, с учетом развитой ранее «универсальной» модели восстановления компонент скорости твердой частицы, соударяющейся с поверхностью твердого тела.

Создана аэродинамическая установка для экспериментального исследования физики взаимодействия переохлажденного воздушно-капельного потока с обтекаемыми телами. Приведены характерные результаты испытаний.

Полученные результаты позволяют ставить задачу о хрупком разрушении растущей наледи под действием аэродинамических, термических напряжений и электрострикции, которые позволят объяснить значительные отклонения форм наледи, рассчитанных при помощи известных сертифицированных программ, от экспериментальных.