Моделирование температурного режима и прочности ледяного покрова

Abstract

Рассмотрены особенности и структура переходных слоев с промежуточным состоянием среды, одновременно включающим в себя жидкую и твердую фазы, при формировании и таянии ледяного покрова пресного водоема. Проведено вычислительное моделирование динамики ледяного покрова на основе обобщенной формулировки задачи Стефана с учетом среднесуточных значений температуры и влажности воздуха, скорости ветра, потока солнечной радиации. Представлены результаты расчета температурного режима и состояния водоема в течение холодного периода при наличии и отсутствии снежного покрова на поверхности льда. Получены временные зависимости предела прочности на сжатие ледяного покрова с учетом вертикального распределения температуры

The features and structure of transition layers with an intermediate state of the environment, simultaneously including liquid and solid phases, during the formation and melting of the ice cover of a fresh water body are considered. Computational modeling of the dynamics of the ice cover was carried out based on the generalized formulation of the Stefan problem, taking into account the average daily values of temperature and humidity, wind speed, and solar radiation flux. The results of calculating the temperature regime and the state of the reservoir during the cold period in the presence and absence of snow cover on the ice surface are presented. The time dependences of the compressive strength of the ice cover were obtained taking into account the vertical temperature distribution