Категории
Механика 
АДГЕЗИЯ ЛЬДА К ОБШИВКЕ просмотров - 1584
СРОКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ УСЛОВИЙ ОБЛЕДЕНЕНИЯ
УСЛОВИЯ ОБЛЕДЕНЕНИЯ
УДАЛЕНИЯ ЛЬДА.
ПРЕДОХРАНЕНИЕ САМОЛЕТОВ ОТ ОБМЕРЗАНИЯ И СПОСОБЫ
В осенне-зимний период в наземных условиях наружные поверхности ЛА покрываются льдом. Такое явление называют обледенением. Взлет на обледеневшем ЛА приводит к возникновению преждевременного и резкого срыва потока с крыла, снижению эффективности органов управления, препятствующих нормальному полету. К тому же возрастает взлетная масса.
Обледенение не происходит, если обшивка имеет положительную температуру или на ее поверхности выпадают капли воды с температурой выше 0°С. Не вызывает обледенения безводный воздух или сухие кристаллические осадки, промерзшие в атмосфере.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, условиями обледенения являются отрицательная температура обшивки и наличие водности воздуха,
Находящуюся во взвешенном состоянии и падающую на землю влагу в виде капель воды или кристаллов льда называют водностью воздуха. Она образуется при охлаждении атмосферного воздуха ниже температуры насыщения. При понижении температуры ночью увеличивается относительная влажность. Когда температура понижается ниже +3°С, воздух достигает насыщения. Последующее похолодание до 0°С вызывает дальнейшее выделение избытка влаги в виде капель тумана. При наличии ветра масса отложения льда увеличивается.
В осенне-зимний период крайне важно знать период возможного обледенения ЛА. Период обледенения ограничен верхней и нижней границами. Верхняя граница указывает на начало обледенения и определяется температурой атмосферного воздуха, равной 0°С, при относительной влажности не менее 95 %. Уменьшение температуры воздуха от 0°С до -18°С вызывает обледенение.
При температуре ниже -18°С водность существенно убывает из-за кристаллизации переохлажденных капель. В соответствии с этим обледенение возможно в диапазоне температур от 0°С до -18°С (80-85 % случаев обледенения).
При дальнейшем понижении температуры вероятность обледенения падает. Температура -18°С характеризует конец обледенения и определяет нижнюю границу периода.
Оценивают льдообразование степенью обледенения, под которой понимают толщину наросшего льда,
На эффективность работы по удалению льдообразовании влияет прочность смерзания льда с обшивкой, которая зависит от когезии - сил сцепления между частицами льда и адгезии - сил сцепления льда с обшивкой. Величина когезии определяется - составом воды, из которой образуется лед, и количеством циклов намораживания льда, а адгезия - взаимодействием льда с обшивкой.
В формировании адгезионной связи лед - поверхность существенную роль играют поверхностные свойства обшивки, определяющие интенсивность и виды межмолекулярного воздействия: химическую и водородную связь, электростатическое взаимодействие. Оценивают адгезию по отношению силы отрыва льда от обшивки к единице площади контакта льда с обшивкой.
Адгезия льда зависит от материала и состояния поверхности: шероховатости, загрязненности, смачиваемости, температуры воды и воздуха. Учитывая зависимость отматериала величина адгезии льда к поверхности составляет 50-1500 кПа (сталь 840, дюралюминий 600—640, органическое стекло 280, резина 140-350).
Поверхности из одного и того же материала, но по-разному ориентированные, характеризуются различной адгезией льда, которая к горизонтальным поверхностям слабее, чем к вертикальным.
Шероховатость поверхности способствует не только начальному образованию слоя льда, как центр кристаллизации , но и оказывает влияние на площадь контакта͵ интенсивность механического сцепления льда с обшивкой, возникающего при переходе воды из жидкого состояния в твердое. Вода, попадая на неровности поверхности, замерзает и расширяется почти па 10%.
Увеличение объема приводит к заклиниванию льда в неровностях поверхности и возрастанию сил 
сцепления.
Адгезия льда к обшивке в случае хорошей смачиваемости водой с увеличением степени шероховатости возрастает. При плохой смачиваемости влияние неровностей поверхности менее существенно. При прочих равных условиях поверхности, краевой угол смачивания больше 90°С, снижает адгезию льда.
Наличие на обшивке загрязнений резко понижает адгезию льда. С понижением температуры воздуха и течением времени (более 2 часов) лед становится более твердым, прочно сцепляется с обмерзшей поверхностью. Наибольшего значения сила сцепления достигает при температуре воздуха -15°С, в среднем понижение температуры на 1°С повышает адгезию на
1 %. Дальнейшее понижение температуры воздуха приводит к уменьшению адгезии
Температура воды также оказывает влияние на адгезию, так как она обуславливает формирование льда. Понижение температуры вызывает увеличение адгезии льда.
Читайте также
СРОКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ УСЛОВИЙ ОБЛЕДЕНЕНИЯ УСЛОВИЯ ОБЛЕДЕНЕНИЯ УДАЛЕНИЯ ЛЬДА. ПРЕДОХРАНЕНИЕ САМОЛЕТОВ ОТ ОБМЕРЗАНИЯ И СПОСОБЫ В осенне-зимний период в наземных условиях наружные поверхности ЛА покрываются льдом. Такое явление называют обледенением. Взлет... [читать подробенее]