Исследования обледенения в различных условиях

Механика жидкости, газа и плазмы


Авторы

Жбанов В. А.*, Кашеваров А. В.**, Миллер А. Б.***, Потапов Ю. Ф.****, Стасенко А. Л.*****, Токарев О. Д.******

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: zhbanov@physics.msu.ru
**e-mail: a.v.kash@yandex.ru
***e-mail: Aleksei.Miller@tsagi.ru
****e-mail: iu.potapow@yandex.ru
*****e-mail: stasenko@serpantin.ru
******e-mail: olegdt@mail.ru

Аннотация

Обсуждаются результаты исследований обледенения летательных аппаратов в условиях жидкокапельных, кристаллических и смешанных облаков, выполненных в ФГУП «ЦАГИ». Дано описание экспериментальных установок для исследований обледенения. Изложены способы создания кристаллов льда в потоке аэрохолодильной трубы. Представлены результаты последних работ ЦАГИ в международных научных проектах, посвященных обледенению. Приведены результаты расчетно-теоретического моделирования обледенения в кристаллических облаках.

Ключевые слова

обледенение, переохлажденные капли, кристаллы льда, аэрохолодильные установки

Библиографический список

  1. Mundo Chr., Sommerfeld M., Tropea C. Droplet-wall collisions: experimental studies of the deformation and breakup // International Journal Multiphase Flow, 1995, vol. 21, no. 2, pp. 151 – 173.

  2. Luxford G., Hammond D., Ivey P. Modelling, imaging and measurement of distortion, drag and break-up of aircraft-icing droplets // 43th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 10 – 13 January 2005, Reno, Nevada, AIAA-2005-71, available at: https://dspace.lib.cranfield.ac.uk/bitstream/handle/1826/946/AIAA-2005-71.pdf?sequence=1

  3. Алексеенко С.В., Приходько А.А. Численное моделирование обледенения цилиндра и профиля. Обзор моделей и результаты расчетов // Ученые записки ЦАГИ. 2013. Т. 44. № 6. С. 25 – 57.

  4. Gent R.W, Dart N.P, Cansdale J.T. Aircraft icing // Phil. Trans. R. Soc. London, 2000, A 358, pp. 2873 – 2911, doi: 10.1098/rsta.2000.0689.

  5. Lozowski E.P., Stallabrass J.R., Hearty P.F. The icing of unheated, non-rotating cylinder. Part 1: A simulation model // Journal of Climate and Applied Meteorology, 1983, vol. 22, pp. 2053 - 2062.

  6. Aircraft Accident Report, In-Flight Icing Encounter and Loss of Control // NTSB/AAR96/01, 1994, available at: https://ntsb.gov/investigations/AccidentReports/Reports/AAR9601.pdf

  7. Mason J.G., Strap J.W., Chou P. The ice particle threat to engines in flight // 44th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 2006, AIAA-2006-206.

  8. Tan S.C., Papadakis M., Miller D., Bencic T., Tate P., Laun M.C. Experimental study of large droplet splashing and break up // 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 2007, AIAA-2007-904.

  9. Miller A.B., Potapov Yu.F., Stasenko A.L. Experimental and theoretical investigations of aircraft icing in the case of crystal and mixed-phase flows // 29th Congress Intern. Council Aeronaut. Sci. (ICAS). 2014, Paper 2014_0576.

  10. Amendola A., Mingione G. A European research on aircraft icing certification // Proc. FAA Intern. Conf. on Aircraft Inflight Icing, 1999, DOT/FAA/AR-96/81, II, pp. 447 - 458.

  11. Гринац Э.С., Миллер А.Б., Потапов Ю.Ф., Стасенко А.Л. Экспериментальные и теоретические исследования процессов обледенения наномодифицированных супергидрофобных и обычных поверхностей // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика. 2013. № 3. С. 84 – 92.

  12. Dezitter F., Grandin A., Brenguier J.L., Hervy F., Schlager H., Villedieu P., Zalamansky G. HAIC (High Altitude Ice Crystals) // 5th AIAA Atmospheric and Space Environments Conf. Aircraft Icing, 2013, AIAA 2013-2674.

  13. Hammond D., Quero M., Ivey P., Purvis R., McGregor O., Tan J. Analysis and experimental aspects of the impact of supercooled water droplets into thin water films // 43th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 2005, AIAA-2005-077.

  14. Myers T.G., Charpin J.P.F., Chapman S.J. The flow and solidification of a thin fluid film on an arbitrary three-dimensional surface // Physics of Fluids, 2002, vol. 14, no. 8, pp. 2788 – 2803.

  15. Fu P., Farzaneh M., Bouchard G. Modeling a water flow on an icing surface // Proc. 11th Intern. Workshop on Atmospheric Icing of Structures, 2005.

  16. Du Y., Gui Y., Xiao C., Yi X. Investigation on heat transfer characteristics of aircraft icing including runback water // International Journal Heat Mass Transfer, 2010, vol. 53, no. 19 – 20, pp. 3702 - 3707.

  17. Szilder K., Farzaneh M., Lazowski EP. Analysis of water film flow on an icing surface // Proc. 9th International Workshop on Atmospheric Icing of Structures, 2000.

  18. Кашеваров А.В., Стасенко А.Л. Гидротермодинамика жидкой пленки с кристаллами на поверхности тела в потоке воздуха, содержащем частицы льда // Прикладная механика и техническая физика. 2017. Т. 58. № 2. С. 103 - 114.

  19. Кашеваров А.В., Стасенко А.Л. Моделирование нарастания льда на поверхности крылового профиля в потоке воздуха, содержащем частицы льда // Прикладная механика и техническая физика. 2018. Т. 59. № 4. С. 80 - 88.

  20. Танненберг И.Д., Рамазанов Р.Ф. Валидация решения задачи движения твердого тела в набегающем потоке с использованием программного продукта ЛОГОС // Труды МАИ. 2016. № 90. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=74873


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход