Атмосферное обледенение

Эффект атмосферного обледенения на дереве в Шварцвальде , Германия .

Атмосферное обледенение возникает в атмосфере , когда взвешенные в воздухе капли воды замерзают на объектах, с которыми они соприкасаются. Это не то же самое, что ледяной дождь , который вызван непосредственно осадками. Обледенение может быть особенно опасным для самолетов , поскольку образовавшийся лед изменяет аэродинамику поверхностей полета и планера, что может увеличить риск сваливания и потенциально аварий. бортовые системы ледовой защиты По этой причине на самолетах, предназначенных для полетов в таких условиях, разработаны .

Вода не всегда замерзает при температуре 0 °C (32 °F). Вода, которая остается в жидком состоянии ниже этой температуры, считается переохлажденной , а капли переохлажденной воды вызывают обледенение самолетов. Ниже -20 ° C (-4 ° F) обледенение встречается редко, поскольку облака при таких температурах обычно состоят из частиц льда, а не из капель переохлажденной воды. При температуре ниже -48 ° C (-54 ° F) переохлажденная вода всегда замерзает; поэтому обледенение невозможно. ^[1]

Атмосферное обледенение также возникает на башнях , ветряных турбинах , лодках , нефтяных вышках и деревьях. Беспилотные летательные аппараты особенно чувствительны к обледенению. ^[2] В холодном климате, особенно на возвышенностях, зимой часто встречается атмосферное обледенение, поскольку возвышенность взаимодействует с переохлажденными облаками, которые могут вызвать обледенение при контакте. ^[3] Ледовые нагрузки являются основной причиной катастрофических отказов воздушных линий электропередачи, поскольку линии электропередачи могут сломаться под весом скопившегося льда. Таким образом, оценка максимальной потенциальной ледовой нагрузки имеет решающее значение при проектировании конструкций систем линий электропередачи, способных выдерживать ледовые нагрузки. ^[4] и это можно сделать с помощью числовых моделей обледенения и примеров, включающих метеорологические данные . ^[5]

См. также

Ссылки

^ Мур, Эмили; Валерия Молинеро (24 ноября 2011 г.). «структурные преобразования в переохлажденной воде контролируют скорость кристаллизации льда». Природа . 479 (7374): 506–508. arXiv : 1107.1622 . Бибкод : 2011Natur.479..506M . дои : 10.1038/nature10586 . ПМИД 22113691 . S2CID 1784703 .
^ Ханн, Ричард; Йохансен, Тор (2020). «Нерешенные темы обледенения беспилотных летательных аппаратов (отчет об исследовании EPR2020008) - SAE Mobilus» . saemobilus.sae.org . дои : 10.4271/epr2020008 . HDL : 11250/3113980 . S2CID 226200723 . Проверено 14 февраля 2021 г.
^ Ян, Цзин; Джонс, Кэтлин Ф.; Ю, Вэй; Моррис, Роберт (8 сентября 2012 г.). «Моделирование обледенения в облаках на горе Вашингтон с помощью GEM-LAM» . Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 117 (D17): н/д. Бибкод : 2012JGRD..11717204Y . дои : 10.1029/2012jd017520 . ISSN 0148-0227 .
^ Фарзане, М. (2008) Атмосферное обледенение энергетических сетей. Springer Science & Business Media, 2008, 381 стр. ISBN 978-1-4020-8530-7
^ Макконен, Л. (2000) Модели роста изморози, глазури, сосулек и отложений влажного снега на конструкциях. Философские труды Лондонского королевского общества A, 358 (1776): 2913–2939.

Источники

Консультативный циркуляр ФАУ (США) 20-113 : Меры предосторожности и процедуры, которые необходимо предпринять пилоту для предотвращения проблем с системой индукции поршневого двигателя самолета и обледенением топливной системы.
Консультативный циркуляр ФАУ (США) 20-117 : Опасности, связанные с противообледенением земли и наземными операциями в условиях, способствующих обледенению самолетов
Консультативный циркуляр ФАУ (США) 20-147 : Обледенение и попадание льда в индукционные системы турбореактивных, турбовинтовых и турбовентиляторных двигателей.
Ветроэнергетика в холодном климате : обледенение ветряных турбин

Внешние ссылки

[1] Мур, Эмили; Валерия Молинеро (24 ноября 2011 г.). «структурные преобразования в переохлажденной воде контролируют скорость кристаллизации льда». Природа . 479 (7374): 506–508. arXiv : 1107.1622 . Бибкод : 2011Natur.479..506M . дои : 10.1038/nature10586 . ПМИД 22113691 . S2CID 1784703 .

[2] Ханн, Ричард; Йохансен, Тор (2020). «Нерешенные темы обледенения беспилотных летательных аппаратов (отчет об исследовании EPR2020008) - SAE Mobilus» . saemobilus.sae.org . дои : 10.4271/epr2020008 . HDL : 11250/3113980 . S2CID 226200723 . Проверено 14 февраля 2021 г.

[3] Ян, Цзин; Джонс, Кэтлин Ф.; Ю, Вэй; Моррис, Роберт (8 сентября 2012 г.). «Моделирование обледенения в облаках на горе Вашингтон с помощью GEM-LAM» . Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 117 (D17): н/д. Бибкод : 2012JGRD..11717204Y . дои : 10.1029/2012jd017520 . ISSN 0148-0227 .

[4] Фарзане, М. (2008) Атмосферное обледенение энергетических сетей. Springer Science & Business Media, 2008, 381 стр. ISBN 978-1-4020-8530-7

[5] Макконен, Л. (2000) Модели роста изморози, глазури, сосулек и отложений влажного снега на конструкциях. Философские труды Лондонского королевского общества A, 358 (1776): 2913–2939.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]