|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Динамика снежных частиц на твердой поверхности под действием ветратезисы доклада
- Авторы: Романова Д.И., Стрижак С.В.
- Сборник: Тезисы докладов, представленные на XXIV Международную конференцию «Нелинейные задачи теории гидродинамической устойчивости и турбулентность». Ответственные редакторы – Н.В.Никитин, Н.В. Попеленская
- Тезисы
- Год издания: 2020
- Место издания: Издательство Московского Университета Москва
- Первая страница: 91
- Последняя страница: 91
- Номер статьи: 87
- Аннотация: Изучение движения снежных частиц и их взаимодействия с твердой поверхностью важно с точки зрения безопасности движения автомобилей, поездов, самолетов, а также прогноза метеоусловий в районе аэропорта. При попадании снежных кристаллических частиц на стенку в зону с повышенной температурой в присутствии жидкой пленки, например на входе потока в авиационный двигатель, возможно частичное плавление кристаллических частиц и образование влажного зернистого, пористого слоя льда. В работе [1] проводился эксперимент в климатической трубе, и изучалось движение снега в набегающем потоке воздуха при взаимодействии частиц с твердой стенкой. В ходе эксперимента определялось распределение скорости снежных частиц по вертикальной оси. Также была определена критическая скорость ветра U = 5 м/c при которой наблюдалось разрушение частиц и их накопление на твердой поверхности. В работе [2] разработана модель, описывающая явления переноса тепла в прямоугольной области, заполненной частицами льда. Уравнения переноса решались численно с использованием открытого кода на базе метода конечных объемов. Модель применялась для описания развития обледенения на нагретых элементах самолета, и результаты сравнивались с имеющимися данными эксперимента. В работе [3] разработана модель гидротермодинамики жидкой пленки с кристаллами на поверхности тела, находящегося в потоке воздуха содержащего частицы льда. В данной работе рассматривалась задача о динамике движения снежных частиц под действием ветра. Для моделирования динамики движения сферических снежных частиц на твердой поверхности использовался метод дискретного элемента (МДЭ), реализованный в открытом пакете Yade. Для расчета задавалось облако, состоящее из частиц с диаметром d=1 мм, плотностью rho=100 кг/m3 и механическими свойствами, типичными для снега. Общее количество частиц выбиралось равным N=50000. На входе расчетной области в форме параллелепипеда с размерами Х=1 м, Y=0.1 м, Z=0.1 м задавался профиль скорости воздушного потока с V=2 м/c при наличии заданных флуктуаций. На частицы действовали силы сопротивления, подъемная сила и сила тяжести. Рассчитывался следующий процесс: вначале частицы осаждаются под действием силы тяжести, после формирования скопления частиц начиналось моделирование воздействия ветра. В процессе счета определяются зоны аккумуляции снега на твердой поверхности, а также форма скопившейся снежной массы. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-29-13016. ЛИТЕРАТУРА. 1. T. Sato, K. Kosugi, S. Mochizuki, M. Nemoto. Wind speed dependences of fracture and accumulation of snowflakes on snow surface. Cold Reg. Sci. Tech., 2008, № 51, 229-239. 2. D. M. Kintea, I.V. Roisman, C. Tropea. Transport processes in a wet granular ice layer: Model for ice accretion and shedding. I. J. Heat Mass Transfer, 2016, № 97, 461-472. 3. А.В. Кашеваров, А.Л. Стасенко. 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.
- Добавил в систему: Романова Дарья Игоревна