Том 14, номер 05, статья № 12

Аннотация:

Показана сильная зависимость характеристик конденсационного следа (контрэйла) за большим пассажирским самолетом (расстояния до него или времени образования, поперечного геометрического размера, ледности, водности, поперечной оптической толщины) от параметра нерасчетности (неизобаричности) выхлопной струи и от законов распределения параметров струи на срезе сопла двигателя самолета. Начальный участок выравнивания давления в неизобарической струе описывается полными уравнениями Навье-Стокса и в настоящей работе рассчитывался методом крупных частиц. Дальнее поле, включая конденсационный след, описывается параболизованными уравнениями типа уравнений пограничного слоя Прандтля и рассчитывалось конечно-разностным методом. Коэффициенты рассеяния и поглощения излучения каплями и ледяными аэрозольными кристаллами вычислялись на основе теории Ми с учетом распределения частиц по размерам. Отмечено, что создание канала просветления возможно лазерным импульсом относительно невысокой мощности.

Список литературы:

     1.  Schumann U. On the effect of emissions from aircraft engines on the state of the atmosphere //Ann. Geophys. 1994. V. 12. N 10/11. P. 365–384.
     2.  1995 Scientific Assessment of the Atmospheric Effects of Stratospheric Aircraft. Assessment Chair: Richard S. Stolarski // NASA Reference Publication 1381. Washington, DC. November 1995.
     3.  Proceedings of International Colloquium «Impact of Aircraft Emissions upon the Atmosphere». Paris, 15–18 October 1996. V. I. P. 1–378; II. P. 379–667.
     4.  Pollutants from Air Traffic (Results of Atmospheric Research in 1992–1997 years) / Ed. U. Schumann Oberpfafenhofen: German Aerospace Center, 1997. 290 p.
     5.  Fabian P., and Kärcher B. The impact of aviation upon the atmosphere // Physics and Chemistry of the Earth. 1997. V. 22 (6). P. 1–96.
     6.  Поповичева О.Б., Старик А.М., Фаворский О.Н. Проблемы влияния авиации на газовый и аэрозольный состав атмосферы // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2000. Т. 36. № 2. С. 163–176.
     7.  Кароль И.Л., Киселев А.А., Озолин Ю.Е., Розанов Е.В. Фотохимические изменения климатически значимых газов в струе выбросов двигателей транспортной авиации // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2000. Т. 36. № 3. С. 339–348.
     8.  Кучеров А.Н. Канал просветления в контрэйле // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13. № 5. С. 521–528.
     9.  Kärcher B. A trajectory box model for aircraft exhaust plumes // J. Geophys. Res. D9. 1995. V. 100. N 9. P. 18835–18844.
  10.  Kärcher B., Peter Th., Biermann U.M., Schumann U. The initial composition of jet condensation trails // J. Atmos. Sci. 1996. V. 53. N 21. P. 3066–3083.
  11.  Кучеров А.Н., Маркелов А.П., Семенов А.А., Шустов А.В. Влияние условий полета и параметров выхлопного газа на начальные параметры конденсационного следа // Труды 5-го Международного симпозиума «Авиационные технологии XXI века». Секция 1.1. С. 382–389. 17–22 августа 1999 г., Жуковский, Россия.
  12.  Кучеров А.Н., Моллесон Г.В. Конденсационный след в неизобарической струе // Инж.-физ. ж. 2001. Т. 74. № 5.
  13.  Kucherov A.N. Clearing of contrails behind accelerating bodies // SOQUE Proceedings of International Conference on «LASERS 2000» (4–8 December 2000, Albuquerque, New Mexico, USA) / Ed. V.J. and T.A. Corcoran. USA: STS Press, 2001. V. 23 (accepted for printing).
  14.  Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. 840 с.
  15.  Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. М.: Наука, 1982. 391 с.
  16.  Кашеваров А.В., Коган М.Н., Кучеров А.Н., Стасенко А.Л. Создание канала просветления лазерным пучком в конденсационной струе высотного самолета // Оптика атмосф. и океана. 1997. Т. 10. № 12. С. 1568–1577.
  17.  Авдуевский В.С., Ашратов Д.А., Иванов А.В., Пирумов У.Г. Сверхзвуковые неизобарические струи газа. М.: Машиностроение, 1985. 248 с.
  18.  Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. Ч. 1. М.: Наука, 1991. 600 с.
  19.  Kucherov A.N. Sublimation and vaporization of an ice aerosol particle in the form of thin cylinder by laser radiation // Int. J. Heat and Mass Transfer. 2000. V. 43. N 16. P. 2793–2806.
  20.  Kucherov A.N. Clearing of ice aerosol in clouds and in condensation trails of aircraft // Proceedings of SOQUE. Int. Conf. «LASERS'99» (13-17 December, 1999, Quebec, Canada) / Ed. V.J. and T.A. Corcoran. USA: STS Press, 2000. V. 22. P. 143–150.
  21.  Кашеваров А.В., Кучеров А.Н., Моллесон Г.В. Сравнение влияния неизобаричности и законов распределений на срезе сопла на начальные характеристики конденсационного следа. Препр. / ЦАГИ (М.) 2000. № 128. 24 с.
  22.  Облака и облачная атмосфера: Справочник / Ред. И.П. Мазин, А.Х. Хргиан. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 647 с.
  23.  Irvine W.W., Pollack J.B. Infrared optical properties of water and ice spheres // Icarus. 1968. V. 8. N 2. P. 324–360.
  24.  Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 660 с.
  25.  Кучеров А.Н. Просветление водного аэрозоля при поперечном ветре, тепловом самовоздействии и дифракционном расплывании оптического пучка // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7. № 10. С. 1379–1387; Он же. Неустановившееся просветление водного аэрозоля при тепловом самовоздействии оптического пучка // Квант. электрон. 1995. Т. 22. № 3. С. 253–257.