Архив номеров

Предложена усовершенствованная модель, позволяющая выполнять расчет процесса формирования льда на сухих обогреваемых поверхностях ЛА и элементах проточной части компрессора в атмосферных условиях сухих ледяных кристаллов. Моделируется сопряженная задача нестационарного теплообмена между поверхностью летательного аппарата, снабженного электро-нагревательным элементом, и ледяным наростом, формирующимся на его поверхности под воздействием атмосферного облака сухих ледяных кристаллов. Ледяной нарост рассматривается в виде трехслойной структуры, состоящей из слоя воды на обшивке ЛА, самого слоя льда, представляющего собой ледяную шугу, и пленки воды на поверхности льда. Формирование трехслойного ледяного нароста, описывается с использованием следующих математических моделей: течения жидких пленок SWIM, усовершенствованной модели Стефана, осаждения сухих кристаллов на сухие теплые поверхности, механических характеристик формирующейся ледяной шуги, эрозии поверхности ледяного нароста. Для модельного объекта (плоской пластины) показаны преимущества предлагаемой модели расчета форм ледяных наростов и температуры поверхности электрообогреваемой пластины, обдуваемой потоком воздуха, содержащего сухие ледяные кристаллы. Результаты расчета динамики изменения температуры поверхности модельного объекта хорошо совпадают с экспериментальными данными, полученными при обогреве плоской пластины. Продемонстрирована возможность описания структуры ледяного нароста, начального этапа его формирования, процесса течения жидких пленок воды на поверхности льда и на границе льда с поверхностью модели.