Моделирование натяжений в наледи на теле, движущемся в электрически заряженном переохлажденном облаке

Предложена физико-математическая модель для оценки электрострикционных натяжений, возникающих в слое льда, который образуется вследствие отвердевания на поверхности тела (цилиндра) переохлажденных капель, несущих электрические заряды. Движение капель происходит на «фоне» несжимаемого потока воздуха, обтекающего цилиндр с циркуляцией, которая имитирует подъемную силу крыла бесконечного размаха. Температура атмосферы предполагается достаточно низкой, обеспечивающей условия мгновенного примерзания к поверхности наледи вновь прибывающих капель. Для оценки численного значения коэффициента удельной электропроводности льда использованы литературные экспериментальные данные о подвижности ионов во льду. Показано, что омическим нагреванием можно пренебречь, в то время как выделение фазового тепла (кристаллизации) может существенно влиять на электропроводность вследствие ее сильно нелинейной температурной зависимости. В качестве предельного случая рассмотрена модель идеального диэлектрика (с бесконечно большим удельным сопротивлением).