phmathВестник Государственного университета просвещения. Серия: Физика-МатематикаBulletin of Federal State University of Education. Series: Physics and Mathematics2949-50832949-5067Federal State University of Educationphmath-291Research ArticleСтатьиКИНЕТИКА МОЛЕКУЛЯРНЫХ КЛАСТЕРОВ И ГИДРОТЕРМОДИНАМИКА КАПЕЛЬ В ПРОБЛЕМЕ ОБЛЕДЕНЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТАKINETICS OF MOLECULAR CLUSTERS AND HYDROTHERMODYNAMICS OF DROPS IN A PROBLEM OF AIRCRAFT ICE ACCRETIONАмелюшкинИ. А.noemail@neicon.ruГринацЭ. С.noemail@neicon.ruСтасенкоА. Л.noemail@neicon.ruЦентральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (ЦАГИ)Russian FederationМосковский физико-технический институт (национальный исследовательский университет) (МФТИ)Russian Federation20120801202302152161Copyright © Амелюшкин И.А., Гринац Э.С., Стасенко А.Л., 20232023Амелюшкин И.А., Гринац Э.С., Стасенко А.Л.Амелюшкин И.А., Гринац Э.С., Стасенко А.Л.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.physmathmgou.ru/jour/article/view/291

Рассмотрены физические процессы, сопровождающие обтекание тел в переохлажденном облаке. Методом молекулярной газодинамики исследовано взаимодействие наночастиц воды, образовавшихся в обтекающем воздухе, с поверхностью твердого тела. Предложена простая физико-математическая модель гидротермодинамики фрагментов жидкости (пленки, ручейков, капель) на поверхности тела, описывающая зависимости их скорости и температуры от макрофизических свойств воздуха, воды и подложки, а также их адгезионное взаимодействие с поверхностью (в терминах угла смачивания).

Physical processes in streamline of bodies in air cloud with supercooled drops are considered. Interaction of water nano particles in the air with solid surface of the body is investigated via molecular dynamics method. A simple physic-mathematical model of hydro-thermodynamics of liquid fragments (film, rivulets, drops) is proposed on a solid body surface is proposed. This model describes drops velocities and temperatures dependencies on macrophysical air, water and surface properties, and also adhesion interaction of droplets with surface (in terms of limiting wetting angle).

воздушное облако с переохлажденными каплями водымолекулярная динамикагидроаэротермодинамика нано- и микрокапелькраевой угол смачиваниябарьерный ледair cloud with supercooled water dropsmolecular dynamicshydroaerothermodynamics of nano and micro dropslimiting wetting anglerunback iceReferencesАртюхин А.С., Егоров Б.В., Забабурин Е.А., Кощеев А.В., Маркачев Ю.Е., Плеханов Е.А., Уфимцев И.С., Хлопков А.Ю., Чугреев А.Л. Кинетика формирования ультралегкой фракции нейтральных и заряженных кластеров в газодинамических потоках летательного аппарата / ХФ, 2004. Т. 24. С. 28 - 46.Артюхин А.С., Егоров Б.В., Забабурин Е.А., Кощеев А.В., Маркачев Ю.Е., Плеханов Е.А., Уфимцев И.С., Хлопков А.Ю., Чугреев А.Л. Кинетика формирования ультралегкой фракции нейтральных и заряженных кластеров в газодинамических потоках летательного аппарата / ХФ, 2004. Т. 24. С. 28 - 46.Капица П.Л. Волновое течение тонких слоёв вязкой жидкости / ЖЭТФ. 1948. Т. 18, вып. 1. С. 3 - 18.Капица П.Л. Волновое течение тонких слоёв вязкой жидкости / ЖЭТФ. 1948. Т. 18, вып. 1. С. 3 - 18.Кашеваров А.В., Стасенко А.Л. Вынужденная кристаллизация капель перед телом, движущимся в переохлаждённом облаке / Математическое моделирование. 2010. Т. 22, №2. С. 139-147.Кашеваров А.В., Стасенко А.Л. Вынужденная кристаллизация капель перед телом, движущимся в переохлаждённом облаке / Математическое моделирование. 2010. Т. 22, №2. С. 139-147.Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: - Атомиздат. 1975. 416 с.Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: - Атомиздат. 1975. 416 с.Поваров О..А., Васильченко Е.Г., Гришин В.Н., Петров П.Г. Измерение локальных параметров жидких плёнок электрическим методом / Изв. Вузов. Сер. Энергетика. 1976. №1. С. 141-145.Поваров О..А., Васильченко Е.Г., Гришин В.Н., Петров П.Г. Измерение локальных параметров жидких плёнок электрическим методом / Изв. Вузов. Сер. Энергетика. 1976. №1. С. 141-145.Стасенко А.Л., Толстых А.И., Широбоков Д.А. К моделированию оледенения самолёта: Динамика капель и поверхность смачивания / Математическое моделирование. 2001. Т.13, №6. С. 81-86.Стасенко А.Л., Толстых А.И., Широбоков Д.А. К моделированию оледенения самолёта: Динамика капель и поверхность смачивания / Математическое моделирование. 2001. Т.13, №6. С. 81-86.Чан В.Ч., Шкадов В.Я. Неустойчивость слоя вязкой жидкости под воздействием граничного потока газа / Изв. АН СССР. МЖГ. 1979. С. 28-36.Чан В.Ч., Шкадов В.Я. Неустойчивость слоя вязкой жидкости под воздействием граничного потока газа / Изв. АН СССР. МЖГ. 1979. С. 28-36.Antonini C., Innocenti M., Horn T., Marengo M., Amirfazli A. Understanding the effect of superhydrofobic coatings on energy reduction in anti-icing systems / Cold Regions Science and Technology. 2011. V. 67. P. 58-67.Antonini C., Innocenti M., Horn T., Marengo M., Amirfazli A. Understanding the effect of superhydrofobic coatings on energy reduction in anti-icing systems / Cold Regions Science and Technology. 2011. V. 67. P. 58-67.Arcen B., Taniere A., Oesterle B. On the influence of near-wall forces in particle-laden channel flows / Intern. J. Multiphase Flow. 2006. Vol. 32. P. 1326-1339.Arcen B., Taniere A., Oesterle B. On the influence of near-wall forces in particle-laden channel flows / Intern. J. Multiphase Flow. 2006. Vol. 32. P. 1326-1339.Farhadi S., Farzaneh M., Kulinich S.A. Anti-icing performance of superhydrofobic surfaces / Applied Surface Science. 2011. V. 257. P. 6264-6269.Farhadi S., Farzaneh M., Kulinich S.A. Anti-icing performance of superhydrofobic surfaces / Applied Surface Science. 2011. V. 257. P. 6264-6269.Jurman L.A., Mc Cready M.J. Study of waves on thin fluid films sheared by turbulent gas flows / Phys. Fluids A. 1989. Vol. 1, No. 3. P. 522-536.Jurman L.A., Mc Cready M.J. Study of waves on thin fluid films sheared by turbulent gas flows / Phys. Fluids A. 1989. Vol. 1, No. 3. P. 522-536.Matsumoto M. Nanoscale bubbles and droplets. - Investigation with Molecular Simulations / Proceedings 8th Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing. August 21th-25th. 2011. Lomonosov Moscow State University. ISBN 978-5-8279-0093-1.Matsumoto M. Nanoscale bubbles and droplets. - Investigation with Molecular Simulations / Proceedings 8th Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing. August 21th-25th. 2011. Lomonosov Moscow State University. ISBN 978-5-8279-0093-1.Mei R. An approximate expression for the shear lift force on the spherical particle at finit Reynolds number / Intern. J. Multiphase Flow. 1992. Vol. 18. No. 1, P. 145- 147.Mei R. An approximate expression for the shear lift force on the spherical particle at finit Reynolds number / Intern. J. Multiphase Flow. 1992. Vol. 18. No. 1, P. 145- 147.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.