Исследование Пермского Политеха поможет защитить авиадвигатели от обледенения
Обледенение конструктивных элементов авиадвигателей может приводить к трагическим последствиям. Для борьбы с ним используется различные противообледенительные системы — механические, электроимпульсные, электротепловые, газодинамические и другие. Однако сам процесс обледенения изучен недостаточно, практически отсутствуют исследования обледенения при вибрациях, нет описания механизмов образования льда для различных амплитуд и частот колебаний. Проведя более 40 вычислительных экспериментов, ученые Пермского Политеха установили, как вибрация влияет на обледенение авиадвигателей.
Статья опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника». Газотурбинные двигатели, используемые в авиации и энергетике, подвержены образованию наледи, которая может приводить к аварийным ситуациям. Чтобы бороться с ней, используются различные способы: обработка поверхностей специальными реагентами, обогрев критически важных элементов теплым воздухом, «крошение» льда с помощью электромагнитных импульсов. Их эффективность зависит, в том числе, от самих условий льдообразования.
Чтобы выявить параметры вибраций для сброса льда, на базе Центра высокопроизводительных вычислительных систем под руководством доктора технических наук, профессора Владимира Модорского, ученые Пермского Политеха провели серию вычислительных экспериментов. Они установили, что частоты и амплитуды колебаний аэродинамического профиля могут существенным образом влиять на характер обледенения.
«Исследование влияния вибраций на массу и форму льда проводилось в диапазоне частот от 30 Гц до 60 кГц и амплитудах от 0,1 до 100 мм. Благодаря этому нам удалось выявить три механизма образования льда, влияющих в конечном итоге, на форму и массу ледяных наростов. Выявлено, что вибрации могут не только снижать массу льда, но и повышать ее. Причем на образование льда существенное влияние оказывает коэффициент, равный отношению скорости набегающего потока к виброскорости аэродинамического профиля.
Например, при высоких значениях этого коэффициента влияние вибраций на обледенение несущественно. Тогда как при его снижении может наблюдаться эффект «прилипания» льда. Капли удерживаются за счет сил смачивания, но не стряхиваются, что приводит к росту массы ледяных наростов. При приближении коэффициента к двум появляется эффект «стряхивания» вследствие повышения инерционной составляющей», — рассказывает заместитель декана аэрокосмического факультета по науке и инновациям, старший преподаватель кафедры ракетно-космической техники и энергетических систем, сотрудник центра высокопроизводительных вычислительных систем Станислав Калюлин.
Исследование действия вибраций на обледенение имеет серьезное эвристическое значение, поскольку сама работа двигателя сопряжена с вибрациями. Полученные сведения позволят учесть и при необходимости изменить диапазон собственных и вынужденных частот элементов конструкции. Работа выполнена в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Telegram 
Дзен 
VK Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно