Россия
Представлена имитационная модель способа определения толщины льда на контактных проводах железных дорог. Способ основан на асинхронном нагреве двух чувствительных элементов (ЧЭ) с разницей времени включения. Определение толщины льда выполняется на основе анализа длительности фазового перехода льда в воду. Методы: построен на классической теории теплопроводности, используемой для построения уравнения теплопередачи. Реализована программная модель в среде MATLAB, проведены расчеты зависимости времени плавления от мощности нагревателей и температуры окружающей среды. Представлены результаты моделирования, научная новизна метода и его практическое применение. Цель: разработка имитационной модели способа асинхронного определения толщины льда на поверхности контактных проводов, позволяющей: количественно определять толщину наледи; учитывать влияние внешних факторов (температуры окружающей среды, мощности нагревателей); создать программную реализацию модели и провести ее верификацию на численных экспериментах. Практическая значимость: программа позволяет проводить имитационное моделирование работы датчика для обнаружения льда или снега на контролируемой поверхности, что открывает возможности для решения ряда научных и практических задач.
имитационная модель, асинхронный способ, определение толщины льда, контактный провод, фазовый переход
1. Патент № 2763473 Российская Федерация, МПК B64D 15/20 (2006.01), E01B 7/24(2006.01), E01B 19/00(2006.01), E01H 8/08(2006.01). Способ и устройство определения толщины льда на рабочей поверхности датчика обледенения: № 2021115157: заявл. 26.05.2021: опубл. 29.12.2021 / Бараусов В. А., Григорьев П. В., Семенов А. Г.; заявители Бараусов В. А., Григорьев П. В. 21 c.
2. Heyun L., Xiaosong G., Wenbin T. Icing and Anti-Icing of Railway Contact Wires // Reliability and Safety in Railway / X. Perpiñà (ed.). Rijeka: Intech Open, 2019. Pp. 295–314. DOI:https://doi.org/10.5772/37141.
3. Лыков А. В. Теория теплопроводности: учебное пособие для студентов теплотехнических специальностей высших учебных заведений. М.: Высшая школа, 1967. 599 с.
4. Atmospheric Icing of Power Networks / M. Farzaneh (ed.). Dordrecht: Springer, 2008. 397 p. DOI:https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8531-4.
5. Шилин А. Н., Дементьев С. С. Повышение надежности функционирования воздушных линий электропередачи в гололедный период: монография. Старый Оскол: Тонкие Наукоемкие Технологии, 2023. 180 с.
6. Дерюгин В. В., Васильев В. Ф., Уляшева В. М. Тепломассообмен: учебное пособие. 6-е изд., стер. СПб.: Лань, 2023. 240 c.
7. Moler C. B. Numerical Computing with MATLAB. Revised Reprint. Philadelphia: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2008. 348 p.
