ОЦЕНКА ТОЛЩИНЫ ФРОНТА ПЛАВЛЕНИЯ ЛЬДА, ОСНОВАННАЯ НА ИССЛЕДОВАНИИ КИНЕТИКИ ТАЯНИЯ ЛЕДЯНЫХ ШАРОВ В ВОЗДУХЕ
И. С. Степанов, Л. И. Будаева, С. В. Степанов
Том 86 №3
На основе измерений кинетики накопления талой воды при плавлении ледяных шаров разного размера при комнатной температуре, а также с учетом измерений температуры как на поверхности шаров, так и внутри них, удалось оценить толщину фронта плавления льда. Входящий тепловой поток поглощается льдом внутри фронта плавления в виде скрытой теплоты плавления. Для описания кинетики таяния ледяных шаров была построена модель этого процесса. Учитывалось, что на поверхности шара образуется тонкая пленка талой воды. Измерения температуры на поверхности ледяных шаров и температуры внутри них дали ~0.4 и 0 С соответственно. Предполагалось, что подвод тепла происходит через всю поверхность шара, причем его площадь уменьшается в процессе плавления. Модель имеет простое аналитическое решение. Учтены поправки, связанные с испарением воды. Подгонка экспериментальных данных с использованием предложенной модели позволила оценить толщину фронта плавления льда при комнатной температуре. Она оказалась равной примерно 3.2-3.6 мм.