Ледяной танк - Ice tank

An ледяной танк это бассейн модели корабля цель которого - предоставить среду физического моделирования для взаимодействия корабля, конструкций или морского дна со льдом и водой. Ледяные резервуары могут иметь форму буксирный танк или же маневренный бассейн.

Во многих неохлаждаемых моделях бассейнов судов используются имитаторы льда, такие как парафин, гипс и смеси пенопласта или пластиковых шариков. Очистка и обращение с такими имитаторами часто оказываются обременительными. Что отличает ледяной резервуар от бассейнов других моделей кораблей, так это то, что ледяной резервуар имеет в своей конструкции специальные приспособления для удобной работы с таким материалом. Использование охлаждаемого бассейна, содержащего в основном воду, позволяет замораживать и таять как удобный метод подготовки и очистки модельного льда.

Масштабирование льда

Бассейны модели кораблей часто моделируют полномасштабные процессы в миниатюре. Корабли и сооружения линейно уменьшаются в размерах, а кубические - по массе, водоизмещению и объему. Проблема при моделировании льда состоит в том, чтобы правильно уменьшить интересующие свойства льда для обеспечения точного моделирования.

При моделировании льда представляют интерес многие факторы и свойства. Фактическая среда, которая будет смоделирована, имеет первостепенное значение. Например, ледяные куски, которые текут, а затем застревают в весенней реке, будут моделироваться совершенно иначе, чем модель корабля, пересекающего искусственный ледяной покров Арктики. Иными словами, корабль будет пересекать территорию с рыхлыми кусками битого или пакового льда.

Метод ослабленного льда

Одним из важных факторов при испытании модели ледокола является влияние изменения прочности и толщины льда. Например: если выбран масштаб от 1 до 30, то модель корабля будет 1/30 размера. Используемый лед также должен быть 1/30 толщины и 1/30 прочности.

Если использовать лед с чистой водой, проблема в том, что лед с чистой водой не размягчается.

Многие резервуары для льда имитируют лед, используя смесь, состоящую в основном из воды и химических добавок, называемых легирующими добавками, которые представляют собой химические вещества, которые снижают температуру плавления чистого водяного льда. Обычно используются примеси соли, этиловый спирт, этиленгликоль, и мочевина.

При использовании достаточно низкой температуры и вода, и допант замораживаются в растворе вместе, образуя ледяной покров. Этот нечистый ледяной покров по своей природе мягче, чем лед из чистой воды, но может быть намного тверже, чем желаемая прочность чешуи. Как только желаемая толщина будет достигнута, температуру воздуха повышают до температуры отпуска. При повышении температуры льда примеси выходят из замороженного раствора и образуют карманы жидкого рассола. Эти карманы с рассолом медленно вытекают из ледяного покрова, ослабляя его. Если ледяному покрову не дают снова замерзнуть, прочность льда продолжает уменьшаться, приближаясь к асимптотическому значению. Тогда выбор правильной ледяной чешуи становится вопросом, когда проводить испытание. Это размягчение часто называют отпуском.

Разные симуляторы льда моделируют лед по-разному. Например, большинство ледоколы ломать лед, подъезжая ко льду и разрушая его под тяжестью судна. В этом случае, правильно моделируя нисходящий лед предел прочности при изгибе это самое главное.[нужна цитата ] В случае мостов или морских сооружений, прочность на сжатие или сопротивление изгибу вверх может быть более интересным. Воздействие льда на движение судна часто требует уменьшения плотности модели льда путем добавления контролируемого количества газа или воздуха во время процесса замораживания.

Список ледяных резервуаров

Этот список неполный; вы можете помочь добавление недостающих предметов с надежные источники.
СредствоМесто расположенияГодыДлинаШиринаГлубинаТехнологииПримечанияСсылка
Университет АалтоЭспоо, Финляндия1980-е годы по настоящее время40 м (131 футов)40 м (131 футов)2,8 м (9 футов)Мелкозернистый с этаноломРемонтные работы с 2016 г.[1]
Корейский научно-исследовательский институт кораблей и океанотехники (KRISO)Тэджон, Южная Корея42 м (138 футов)32 м (105 футов)2,5 м (8 футов)[2]
Национальный исследовательский совет Канады (NRCC-OCRE)Сент-Джонс, Ньюфаундленд, Канада1985-настоящее время90 м (295 футов)12 м (39 футов)3,0 м (10 футов)[3]
HSVA, Большой бассейн модели льдаГамбург, Германия78 м (256 футов)10 м (33 футов)2,5 м (8 футов)[4]
Aker Arctic Technology IncХельсинки, Финляндия2006 – настоящее время75 м (246 футов)8 м (26 футов)2,1 м (7 футов)Мелкозернистый с солью[5]
Арктический исследовательский центр Masa-Yards (MARC)Хельсинки, Финляндия1982–200677,3 м (254 футов)6,5 м (21 фут)2,3 м (8 футов)Мелкозернистый с сольюАрктический технологический центр Wärtsilä (WARC) до 1989 г .; Акер Арктик с 2005 года.[5]
Бассейн ледяной модели Вяртсиля (WIMB)Хельсинки, Финляндия1969–198250 м (164 футов)4,8 м (16 футов)1,15 м (4 фута)Соленая водаПостроен внутри старого бомбоубежища[5]
CRRELГанновер, Нью-Гэмпшир, Соединенные Штаты37 м (121 футов)9 м (30 футов)2,4 м (8 футов)[6][7]
NMRIМитака, Токио, Япония35 м (115 футов)6 м (20 футов)1,8 м (6 футов)[8]
Крыловский государственный научный центрСанкт-Петербург, Россия102 м (335 футов)10 м (33 футов)2 м (7 футов)[9][10]
HSVA, Экологический испытательный бассейнГамбург, Германия1971–30 м (98 футов)6 м (20 футов)1,2 м (4 фута)[5][11]
Национальный исследовательский совет Канады (NRCC-OCRE)Оттава, Онтарио, Канада21 м (69 футов)7 м (23 футов)1,1 м (4 фута)[12]
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ)Санкт-Петербург, Россия35 м (115 футов)5 м (16 футов)1,8 м (6 футов)[13]
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ)Ленинград, Советский союз1955–??13,4 м (44 футов)1,85 м (6 футов)1,1 м (4 фута)Соленая водаПервый в мире ледяной танк.[5]

Рекомендации

  1. ^ Ледяной танк Аалто. Университет Аалто. Проверено 16 октября 2016 г..
  2. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2009-05-14. Получено 2010-09-11.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  3. ^ «Ледяной резервуар - 90-метровый научно-исследовательский комплекс». canada.ca. Правительство Канады. 19 марта 2019 г.. Получено 8 ноября 2019.
  4. ^ "HSVA Home - Hamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt". Получено 15 октября 2016.
  5. ^ а б c d е 40 лет испытаний моделей В архиве 2016-10-22 на Wayback Machine. Акер Арктик. Проверено 16 октября 2016 г..
  6. ^ [1] В архиве 2007-02-03 на Wayback Machine
  7. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2007-06-10. Получено 2007-02-04.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  8. ^ «Национальный институт морских исследований - Основные объекты». Получено 15 октября 2016.
  9. ^ «Крыловский государственный научный центр». Получено 15 октября 2016.
  10. ^ «Экспериментальная база». Получено 15 октября 2016.
  11. ^ [2]
  12. ^ «Ледяной резервуар - 21 м научно-исследовательский комплекс». canada.ca. Правительство Канады. 19 марта 2019 г.. Получено 8 ноября 2019.
  13. ^ [3]