Вышедшие номера
Гидротермодинамика пленки воды, ручейков и капель на поверхности обтекаемого тела в приложении к проблеме обледенения
Кашеваров А.В1, Стасенко А.Л.1
1Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского, Жуковский, Московская обл., Россия
Email: a.v.kash@yandex.ru, stasenko@serpantin.ru
Поступила в редакцию: 20 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 2 сентября 2025 г.
Принята к печати: 14 октября 2025 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 2026 г.

Приведены результаты физико-математического и численного анализа динамики и теплообмена фрагментов жидкости, увлекаемых потоком воздуха вдоль поверхности твердого тела. Последовательные явления распада пленки на ручейки и ручейков на капли рассмотрены как единый процесс. Для локализации этих распадов предложен интегральный критерий, учитывающий суммарный импульс ускоряющих сил. Точка примерзания капли оценена на основании предыдущих работ авторов. Разработанный алгоритм позволил предсказать место начала обледенения элементов конструкции летательного аппарата и характер рельефа наледи, образующейся в летных условиях и наземных экспериментах. Ключевые слова: угол смачивания, поверхностное натяжение, принцип минимума полной энергии, закон Юнга-Дюпре, воздушно-капельный поток, профиль NACA0012.
  1. M. Yamazaki, A. Jemcov, H. Sakaue. J. Airspace, 8 (7), 188 (2021). DOI: 10.3390/aerospace8070188
  2. J. Mora, P. Garci a, F. Carreno, M. Gonzalez, M. Gutierrez, L. Montes, V.R. Gavira, C. Lopez-Santos, A. Vicente, P. Rivero, R. Rodri guez, S. Larumbe, C. Acosta, P. Ibanez-Ibanez, A. Corozzi, M. Raimondo, R. Kozera, B. Przybyszewski, A.R. Gonzalez-Elipe, A. Borras, F. Redondo, A. Aguero. Surf. Coatings Technol., 465, 2023129585 (2023). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2023.129585
  3. J. Mikielewiecz, J.R. Moszynski. Intern. J. Heat Mass Transfer, 19 (7), 771 (1976). DOI: 10.1016/0017-9310(76)90130-7
  4. T. Hobler. Chemia Stosowana B, 2, 145 (1964)
  5. S.G. Bankoff. Intern. J. Heat Mass Transfer, 14 (12), 2143 (1971). DOI: 10.1016/0017-9310(71)90034-2
  6. K.M. Al-Khalil, C. Horvath, D.R. Miller, W. Wright. NASA TM 2001-210907 (2001). DOI: 10.2514/6.1997-51
  7. K. Zhang, B. Johnson, A.P. Rothmayer, H. Hu. AIAA, 2014-0741 (2014). DOI: 10.2514/6.2014-0741
  8. K. Zhang, T. Wei, H. Hu. Exp. Fluids, 56 (9), 173 (2015). DOI: 10.1007/s00348-015-2046-z
  9. G.A.L. Silva, O.M. Silvares, E.J.G.J. Zerbini. AIAA, 2006-3785 (2006). DOI: 10.2514/6.2006-3785
  10. W. Dong, M. Zheng, J. Zhu, G. Lei. J. Aircraft, 53 (6), 1597 (2006). DOI: 10.2514/1.C033637
  11. A. Gosset. EUCASS 2017-482 (2017). DOI: 10.13009/EUCASS2017-482
  12. Y. Lou, X. Bu, X. Shen, G. Lin, R. Zhang, F. Zeng, H. Jin, K. Ma, D. Wen. Aerospace, 9 (10), 570 (2022). DOI: 10.3390/aerospace9100570
  13. М.Е. Дейч, Г.А. Филиппов. Газодинамика двухфазных сред (Энергоиздат, М., 1981)
  14. E. Ogretim, W. Huebsch, A.F. Shinn. J. Aircraft, 43 (1), 233 (2006). DOI: 10.2514/1.16241
  15. С.Ш. Рехвиашвили, А.А. Сокуров. ЖТФ, 94 (4), 554 (2024). DOI: 10.61011/JTF.2024.04.57525.267-23 [S.Sh. Rekhviashvili, A.A. Sokurov. Tech. Phys., 69 (4), 522 (2024). DOI: 10.61011/JTF.2024.04.57525.267-23]
  16. А.В. Кашеваров, А.Л. Стасенко. Теплофизика и аэромеханика, 26 (2), 237 (2019). [A.V. Kashevarov, A.L.Stasenko. Thermophys. Areromechan., 26 (2), 223 (2019). DOI: 10.1134/S0869864319020069]
  17. J.J. Gilman. J. Appl. Phys., 31 (12), 2208 (1960). DOI: 10.1063/1.1735524
  18. Э.С. Гринац, В.А. Жбанов, А.В. Кашеваров, А.Б. Миллер, Ю.Ф. Потапов, А.Л. Стасенко. ТВТ, 57 (2), 246 (2019). DOI: 10.1134/S0040364419020054 [E.S. Grinats, A.B. Miller, A.L. Stasenko, V.A. Zhbanov, A.V. Kashevarov, Y.F. Potapov. High Temp., 57 (2), 222 (2019). DOI: 10.1134/S0018151X19020056]
  19. В.А. Жбанов, А.Л. Стасенко, О.Д. Токарев. ТВТ, 60 (6), 860 (2022). DOI: 10.31857/S0040364422060163 [V.A. Zhbanov, A.L Stasenko, O.D. Tokarev. High Temp., 60 (6), 791 (2022). DOI: 10.1134/s0018151x22060086]
  20. G.W. Young, S.H. Davis. J. Fluid Mech., 176, 1 (1987). DOI: 10.1017/S0022112087000557
  21. A. Daerr, J. Eggers, L. Limat, N. Valade. Phys. Rev. Lett., 106 (18), 184501 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.184501
  22. M. Hartmann, M. Fricke, L. Weimar, D. Grunding, T. Marie, D. Bothe, S. Hardt. Intern. J. Multiphase Flow, 140, 103582 (2021). DOI: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2021.103582
  23. J. Xie, J. Xu, W. Shang, K. Zhang. Intern. J. Heat Mass Transfer, 122, 45 (2018). DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.01.098
  24. M. Backholm, D. Molpeceres, M. Vuckovac, H. Nurmi, M.J. Hokkanen, V. Jokinen, R.H. Ras. Commun. Mater., 1 (1), 64 (2020). DOI: 10.1038/s43246-020-00065-3
  25. А.Ю. Вараксин. ТВТ, 56 (2), 282 (2018). DOI: 10.7868/S0040364418020175 [A.Y. Varaksin. High Temp., 56 (2), 275 (2018). DOI: 10.1134/S0018151X18020220]
  26. A. Huerre, A. Monier, T. Seon, C. Josserand. J. Fluid Mech., 914, A32 (2021). DOI: 10.1017/jfm.2021.41
  27. Г. Шлихтинг. Теория пограничного слоя (Наука, М., 1974) [пер. с нем.: H. Schlichting. Grenzschicht-Theorie (Verlag G. Braun, Karlsruhe, 1964)]
  28. L. West, G. Gimmestad, R. Herkert, W. Smith, S. Kireev, T. Daniels, L. Cornman, B. Sharman, A. Weekley, G. Perram, K. Gross, G. Smith, W. Feltz, J. Taylor, E. Olson. AIAA, 2009-3635 (2009). DOI: 10.2514/6.2009-3635