Представленные в работе исследования направлены на решение проблемы защиты
искусственных и природных покрытий от намерзания (наледь, снег, сосульки),
создающего угрозу для жизнедеятельности людей и безопасной эксплуатации
технических сооружений.
Другими словами, в дополнение к пассивному методу
защиты от обледенения предлагается использовать возбуждение колебаний поверхности,
которые уменьшают адгезию намерзающего льда или вообще предотвращают его
образование. Этот способ будем называть активным методом защиты покрытия от
обледенения. Для этого используется генератор упругих волн, возмущающих поверхность
со слоем льда или воды.
Испытания проводились в морозильной камере (МЛК-350). В качестве подстилающей
поверхности использовался лист оцинкованного кровельного железа, устанавливаемого на
дно морозильной камеры. На поверхность оцинкованного железа наливалась вода, которая
замораживалась в различных температурных режимах. При этом, в качестве источника
возмущения поверхности использовался прикрепленный к ней излучатель из
пьезокерамики ЦТС-19. В качестве источника возбуждения электрических колебаний
использовался генератор типа Г3-109, имеющий широкий диапазон частот от 17,7 Гц до
200 кГц. Возбуждение колебаний подстилающей поверхности осуществлялось как в
поперечном, так и в продольном направлениях. (т.е. с вертикальными и горизонтальными
смещениями).
С целью исследования пространственного распределения волн на поверхности
кровли был изготовлен специальный датчик регистрации возмущений на контролируемой
поверхности. В соответствии со значениями датчика строились изолинии амплитуд
возмущений.
Как показали результаты эксперимента, картина границ замерзшей жидкости
повторяла очертания распространения возмущений: по мере уменьшения амплитуды
вибраций слой замерзшей воды увеличивался. В эпицентре колебаний лед практически не
формировался, вплоть до линии критического смещения, положение которой зависело от
частоты волн. Это указывает на однозначное соответствие интенсивности колебаний
поверхности с замедлением процесса примерзания к ней воды.
Предварительные экспериментальные работы показали, что энергетические затраты
на активную защиту измеряются лишь десятками Вт/м2 для защищаемой поверхности
(средней городской крыши), что значительно ниже энергетических затрат на обогрев
кровли.
[ССЫЛКА]
