Явления предконденсации и визуализация вихревого следа самолета в микроволновом диапазоне длин волн

• Автор: Кощеев, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Жуковский
• Количество страниц: 114 с. : ил.

• ГЛАВА I. ЭВОЛЮЦИЯ СТРУЙНО-ВИХРЕВОГО СЛЕДА
1.1 Модификация к-є модели турбулентности для задач спутного
СЛЕДА
1.1.1 Постановка задачи
1.1.2 Лдаптаїїия модели
1.2 Численное моделирование спутного следа за самолетом
1.2.1 Постановка задачи
1.2.2 Результаты расчетов
1.3 Сравнение результатов численного моделирования в рамках 20 КАШ с данными летного эксперимента
1.3.1 Метод расчета и постановка задачи
1.3.2 Методика обработки экспериментальных данных
• 1.3.3 Результаты обработки экспериментальных данных и сравнение с
результатами численного расчета
ГЛАВА II. КИНЕТИКА СПУТНОГО СЛЕДА
2.1 Газокинетическая кластерная модель
2.1.1 Квазиравновесный случай
2.1.2 Квазистационарный случай
2.2 Результаты моделирования кластеров в спутном следе
ГЛАВА III. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ СПУТНОГО СЛЕДА
3.1 Модель молекулярного поглощения излучения
3.1.1 Молекула Н20
3.1.2 Молекула (Н20)2
3.1.3 Молекула
3.1.4 Оптические характеристики спутного следа

3.2 Ослабление излучения атмосферным аэрозолем, дождём и ТУМАНОМ
3.2.1 Общая методика расчёта
3.2.2 Сечения ослабления, рассеяния и поглощения
3.2.3 Плотность распределения капель по размерам
3.3 Проблемы обнаружения следа
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
При полете в атмосфере за самолетом образуется вихревой след, состоящий из пары вихрей противоположенного знака. При определенных атмосферных условиях, вихревой след может достаточно долго сохранятся в атмосфере и представлять опасность для последующих самолетов (рис. 1). Выдерживание безопасной дистанции между самолетами приводит к ограничению пропускной способности аэропорта, что может приводить к большим экономическим потерям.
Рис. 1. Визуализация вихревого следа за самолетом В747 вблизи земли.
Актуальность работы определяется потребностью создания аэродромной системы регулирования пропускной способности. Разработка подобных систем ведется с середины 90-х годов и в настоящее время рассматриваются три основных составляющих: подсистема зондирования вихрей, метеорологическая подсистема и подсистема прогноза эволюции следа (Hinton et al. 2000, Gerz et al. 2002, Rutishauser et al. 2003). Ha основании данных о погодных условиях, используя данные о текущем местоположении и мощности вихревых жгутов, подсистема прогноза должна в режиме реального времени предсказывать местоположение вихрей на заданное время вперед. Используя эти прогнозы, диспетчерская служба могла бы давать рекомендации пилотам самолетов о выборе безопасного посадочного интервала. Такая система особенно полезна для аэропортов со сложной топологией ВПП. Наличие параллельных и пересекающихся полос усложняет проблему из-за возможности переноса вихрей с одной полосы на

Здесь АЕ0 - прирост нулевой энергии при реакции (2.1), о) - индекс симметрии кластера, Л. - Л//0(у)/4(у)/Ду) - квадратный корень из
произведения главных моментов инерции кластера; Р = ]Д (1 - ехр( -в. / Т)

статистическая сумма по колебательным состояниям молекулы.
Объектами рассмотрения данной работы являются нейтральные кластеры водяного пара (Н20)п. На рис. 2.1 показаны примеры молекулярной структуры нескольких малых кластеров.
Энергия диссоциации, частоты собственных колебаний и другие молекулярные параметры малых кластеров воды могут быть определены из квантово-химических расчетов (Owicki et al. 1975, Groenenboom et al. 2000) или из экспериментов (Curtiss et al. 1979). (H20)2 - простейший кластер воды; к настоящему времени имеется достаточно много экспериментальных и расчетных данных по его структуре и свойствам. На рис. 2.2 показано сравнение величины Кр для димера воды, полученное по формуле (2.10) с результатами расчетов других авторов и данными эксперимента. Для Т

-ft* а

Рис. 2.1. Малые кластеры воды