Calculadora de acreção de gelo

Uma calculadora de acreção de gelo por chuva congelante transforma a taxa de precipitação líquida, a velocidade do vento e a duração da tempestade na espessura radial de gelo vítreo que cresce sobre um condutor aéreo. A chuva super-resfriada que atinge um fio frio congela como glaze transparente. Esta ferramenta trata o fluxo vertical de chuva e o fluxo de água líquida impulsionado pelo vento como fontes ortogonais, combina-os com uma raiz da soma dos quadrados como no modelo simples de Jones, congela a massa recolhida na densidade do glaze e converte essa massa numa espessura radial anular sobre o cilindro. Informe milímetros por hora, metros por segundo e horas; a resposta devolve milímetros de gelo radial, diâmetro com gelo, massa de gelo por metro e carga da linha.

O que é a acreção radial de gelo e como se forma o modelo simples

Chuva congelante é precipitação líquida que permanece super-resfriada até atingir uma superfície mais fria que zero graus Celsius e congelar como glaze. Sobre um condutor aéreo o gelo cresce como uma manga aproximadamente anular, por isso a grandeza que engenheiros de linha, escritórios meteorológicos e redatores de normas informam é a espessura radial de gelo: o aumento de raio dessa manga, não a profundidade de gelo em cima do fio nem a lâmina de chuva equivalente sozinha. Dois fluxos de água alimentam a manga.

Na vertical, a chuva cai a uma taxa equivalente líquida P; a massa de água que pousaria sobre um comprimento unitário de cilindro de diâmetro D num segundo é a densidade da água vezes essa taxa de lâmina vezes D. Na horizontal, a mesma chuva implica um conteúdo de água líquida W igual à densidade da água vezes a taxa de lâmina dividida pela velocidade terminal da gota; um vento de velocidade V impulsiona então um fluxo W vezes V vezes D.

O modelo simples de Jones trata esses dois fluxos como componentes ortogonais de um único vetor de precipitação e combina-os com uma norma euclidiana, de modo que uma tempestade calma é chuva pura sobre a largura projetada e uma tempestade ventosa acrescenta um componente lateral sem contar duas vezes as mesmas gotas como faria uma soma simples. A eficiência de colisão e a fração de congelamento são tomadas como um, a hipótese usual de crescimento seco para gotas de chuva congelante de classe milimétrica sobre um condutor de linha.

A massa recolhida por unidade de comprimento M é esse fluxo combinado vezes a duração. O crescimento anular converte depois a massa em espessura: o gelo ocupa um anel cuja área é M sobre pi vezes a densidade do gelo, assim o raio novo é a raiz quadrada do raio nu ao quadrado mais essa área, e o gelo radial é a diferença.

A densidade de gelo padrão é novecentos quilogramas por metro cúbico, o valor de glaze usado em cargas no estilo ISO 12494; o diâmetro padrão é vinte e cinco milímetros, um cilindro de referência comum; a velocidade terminal padrão é cinco metros por segundo, típica de gotas milimétricas. Chuva zero ou duração zero produz gelo zero; o modelo não inventa acreção só a partir do vento.

Uso em projeto de linha, limites e buscas que esta página não responde

Planejadores de transmissão e distribuição usam uma calculadora de acreção de gelo por chuva congelante quando uma previsão ou um registro posterior de pluviômetro e anemômetro precisa virar uma manga milimétrica sobre um condutor nomeado antes de comparar a carga de gelo com uma classe de projeto ou um rating de vão.

As mesas de gelo de um escritório meteorológico podem processar em lote os mesmos campos a partir do diário de uma estação e anexar a espessura radial ao cartão do evento sem levantar um código de gelo por fluidos computacionais. Geradores de sala de aula e de exame precisam de um oráculo determinístico do par de fluxos ao estilo Jones e da raiz anular para um corretor pontuar tanto o limite de vento calmo (fluxo horizontal nulo) quanto a rejeição de uma taxa negativa.

Esta página destina-se a quem busca uma calculadora de acreção de gelo por chuva congelante, gelo vítreo radial sobre um condutor, ou um modelo simples de gelo a partir de precipitação, vento e duração. Não é um resolvedor de geada opaca a partir da água líquida de nuvem e do diâmetro mediano de gota, nem uma tabela de classes ISO 12494, nem um modelo de manga de neve molhada, nem um motor de flecha e tração.

Prefira esta capacidade quando você já tiver uma taxa de precipitação líquida, uma velocidade de vento e uma duração e só precisar da espessura radial simplificada de glaze.