ОЦЕНКА ПЕРИОДА ШЕРОХОВАТОСТИ ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ ТЕЛА В ПОТОКЕ ВОЗДУХА С ПЕРЕОХЛАЖДЁННЫМИ КАПЛЯМИ
https://doi.org/10.18384/2310-7251-2021-1-54-63
Аннотация
Цель исследования - математическое моделирование геометрических свойств льдофобной поверхности, обеспечивающей антиобледенительный эффект. Процедура и методы. Использованы численные расчёты движения капель в окрестности моделирующего переднюю кромку крыла цилиндра на основании опубликованных ранее математических моделей физических процессов. Результаты. В приложении к проблеме обледенения летательных аппаратов получены оценки конфигурации рельефа гидрофобных покрытий твёрдого тела в переохлаждённом воздушно-капельном потоке, при которых капли жидкости не примерзают к обтекаемому телу при столкновениях с его поверхностью. Теоретическая и/или практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при создании рельефа гидрофобного покрытия под конкретный диапазон условий полёта летательного аппарата.
Об авторах
И. А. Амелюшкин
Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского
Россия
Россия
А. Б. Миллер
Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского
Россия
Россия
А. Л. Стасенко
Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского
Россия
Россия
Список литературы
1. Anti-icing superhydrofobic coatings / Cao L., Jones A. K., Sikka V. K., Wu J., Gao D. // Langmuir. 2009. Vol. 25. Iss. 21. P. 12444-12448. DOI: 10.1021/la902882b/
2. Амелюшкин И. А., Гринац Э. С., Стасенко А. Л. Кинетика молекулярных кластеров и гидротермодинамика капель при обледенении летательных аппаратов // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-Математика. 2012. № 2. С. 152-161.
3. 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.
4. Неравновесный аэрозольный поток в сверхзвуковой аэродинамической трубе / Амелюшкин И. А., Ганиев Ю. Х., Гобызов О. А., Липницкий Ю. М., Ложкин Ю. А., Филиппов С. Е. // Ученые записки ЦАГИ. 2017. Т. 48. № 1. С. 53-71.
5. Amelyushkin I. A., Stasenko A. L. Interaction of supercooled droplets and nonspherical ice crystals with a solid body in a mixed cloud // CEAS Aeronautics Journal. 2018. Vol. 9. Iss. 4. P. 711-720. DOI: 10.1007/s13272-018-0314-3.
6. Aboud D. G. K., Kietzig A. M. On the oblique impact dynamics of drops on superhydrophobic surfaces. Part II: Restitution coefficient and contact time // Langmuir. 2018. Vol. 34. Iss. 34. P. 9889-9896. DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b01233.
7. Hansman R. J., Jr. The influence of ice accretion physics on the forecasting of aircraft icing conditions [Электронный ресурс]. URL: https://ntrs.nasa.gov./api/citations/19900011612/downloads/19900011612.pdf (дата обращения: 30.10.2020).
8. Татарченко В. А. Инфракрасное характеристическое излучение фазовых переходов первого рода и его связь с оптикой атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23. № 3. C. 169-175.
9. Модели процессов, сопровождающих кристаллизацию переохлажденных капель / Амелюшкин И. А., Кудров М. А., Морозов А. О., Стасенко А. Л., Щеглов А. С. // Труды Института системного программирования РАН. 2020. Т. 32. № 4. С. 235-244. DOI: DOI: 10.15514/ISPRAS-2020-32(4)-17.
10. Berthoumieu P. Experimental study of supercooled large droplets impact in icing wind tunnel // 4th AIAA Atmospheric and Space Environments Conference 25-28 June, New Orleans, Louisiana. AIAA. 2012. No. 2012-3130. 14 p. DOI: 10.2514/6.2012-3130.
11. Mader H. M., Llewellin E. W., Mueller S. P. The rheology of two-phase magmas: a review and analysis // Journal of Volcanology and geothermal Research. 2013. Vol. 257. P. 135-158. DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2013.02.014.
12. Пухначев В. В., Солоников В. А. К вопросу о динамическом краевом угле // Прикладная математика и механика. 1982. Т. 46. № 6. С. 961-971.
13. Экспериментальные и теоретические исследования процессов обледенения наномодифицированных супергидрофобных и обычных поверхностей / Гринац Э. С., Миллер А. Б., Потапов Ю. Ф., Стасенко А. Л. // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика. 2013. № 3. С. 84-92.
Рецензия
Просмотров:
97
Послать статью по эл. почте 