ИСТИНА

Использование гидрофобных покрытий представляет интерес в широкой области технических и бытовых приложений, в частности в задачах противодействия обледенению летательных аппаратов. Такие покрытия, как правило, эффективно работают при незначительных отношениях сил инерции к силам поверхностного натяжения жидкости вблизи рельефа обтекаемого тела. Однако при превышении поверхностной плотности кинетической энергии переохлаждённой капли некого критического значения, льдофобные свойства приводят к отрицательным эффектам ввиду проникновения переохлажденной жидкости в углубления и застывания в них. В настоящей работе разработаны оригинальные модели, численные алгоритмы расчета взаимодействия переохлажденных капель с твердым телом, обладающего различной степенью гидрофобности. Развит метод, позволяющий моделировать гидромеханические свойства (давление, температуру, вязкость и поверхностное натяжение) жидкости со свободными границами, используя потенциалы межмолекулярного взаимодействия, константы которых определены из макроскопических табличных значений параметров гидродинамических явлений. Получены результаты параметрических исследований влияния рельефа и температуры на коэффициенты восстановления скорости капель, а также на диаграмму направленности их отражения при взаимодействии с рельефным телом. Скорость падения капель соответствуют числам Вебера в реальных условиях. Результаты сопоставлены с данными других исследователей. На основании интерполяционных выражений полученных в работе экспериментальных данных созданы математические модели процессов, сопровождающих кристаллизацию метастабильных капель в задачах противодействия обледенению летательных аппаратов.