Ученые проткнули жидкость, чтоб спасти самолеты от обледенения

Перед взлетом на корпус самолета наносят слой противообледенительной жидкости, но капли дождя или даже самого распыляемого на фюзеляж раствора могут парадоксальным образом продырявить защитную пленку, оставляя в месте своего падения уязвимые участки. Предпосылки появления такого рода дыр в вязких пленках и предотвращения этого вредного явления определили ученые из Сколтеха и их коллега из Йоркского университета.

Ранее коллектив проделал аналогичную работу для маловязких жидкостей и показал «протыкание» воды в замедленной съемке. «Наша работа показывает, при каких условиях происходит разрыв жидкой пленки от удара капель и как его избежать; а эта проблема характерна не только для противообледенительной обработки поверхностей, — объясняет первый автор исследования, старший научный сотрудник Сколтеха Виктор Гришаев.

— Скажем, при распылении смазки на металлические детали работающего механизма падающие капли тоже могут оставить сухие участки, только они пострадают от трения, а не льда, но принцип тот же. Ещё пример: чтобы равномерно охлаждать раскаленную деталь распыляя на нее воду, нужно, чтобы от контакта с новыми каплями не нарушалась целостность еще не испарившегося слоя воды».

Добавить в заметки чтобы посмотреть позже?

Чтобы узнавать о свежих записях укажите email:
Ученые проткнули жидкость, чтоб спасти самолеты от обледенения
Прокол пленки жидкости на водоотталкивающей поверхности в результате падения капли. Кадр из видеоролика, представленного Виктором Гришаевым и другими учеными в галерее «Движение жидкости» / ©Пресс-служба Сколтеха

Есть три основных параметра, на которые можно повлиять с инженерной точки зрения. Во-первых, чем толще пленка, тем большего размера кратер от удара должен остаться, чтобы пробить в ней устойчивую брешь. При условии фиксированной толщины пленки ограничить энергию столкновения, а значит избежать формирования кратера критического размера, можно уменьшив или размер капли, или скорость ее падения.

«Наша наполовину эмпирическая модель связывает все эти параметры друг с другом, — рассказывает Гришаев. — Ее предсказания хорошо согласуются с экспериментом, причем теперь даже для случая вязкой жидкости — можете представить себе мед или смазочное масло. Дело в том, что в вязкой жидкости значительная часть энергии уходит на трение между молекулами в капле при деформируется от удара и в самой пленке при формировании кратера».

Обеспечивая более детальное понимание процесса взаимодействия падающих капель с жидкими пленками, исследование дает возможность усовершенствовать технологические процессы: обработку противообледенительным раствором корпуса самолета перед взлетом, охлаждения и смазка деталей. Представленное в пресс-релизе исследование профинансировано грантом № 19-79-10272 Российского научного фонда.  Работа опубликована в журнале Fluids.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Ученые проткнули жидкость, чтоб спасти самолеты от обледенения

Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.

Понравилось? Голосуй! Поддержи проект: Очень плохоПлохоБолее менееОтлично!Супер!
Ученые проткнули жидкость, чтоб спасти самолеты от обледенения Загрузка... Ученые проткнули жидкость, чтоб спасти самолеты от обледенения Ученые проткнули жидкость, чтоб спасти самолеты от обледенения
+ +