Eiszuwachs-Rechner

Ein Eiszuwachs-Rechner für gefrierenden Regen macht aus flüssigem Niederschlag, Windgeschwindigkeit und Sturmdauer die radiale Klareisdicke, die auf einem Freileitungsleiter wächst. Unterkühlter Regen, der einen kalten Draht trifft, gefriert als klares Glaze. Dieses Werkzeug behandelt den senkrechten Regenfluss und den windgetriebenen Flüssigwasserfluss als orthogonale Quellen, verbindet sie mit einer Wurzel aus Quadratsummen wie im einfachen Jones-Vereisungsmodell, gefriert die gesammelte Masse bei Glaze-Dichte und wandelt diese Masse in eine ringförmige radiale Dicke auf dem Zylinder um. Geben Sie Millimeter pro Stunde, Meter pro Sekunde und Stunden ein; die Antwort nennt Millimeter Radialeis, vereisten Durchmesser, Eismasse je Meter und die Leitungsbelastung.

Was radialer Eiszuwachs ist und wie das einfache Vereisungsmodell entsteht

Gefrierender Regen ist flüssiger Niederschlag, der unterkühlt bleibt, bis er eine Fläche kälter als null Grad Celsius trifft und als Glaze gefriert. Auf einem Freileitungsleiter wächst das Eis als etwa ringförmige Manschette, deshalb ist die Größe, die Leitungsingenieure, Wetterdienste und Normenverfasser berichten, die radiale Eisdicke: die Radiuszunahme dieser Manschette, nicht die Eistiefe oben auf dem Draht und nicht die wasseräquivalente Regenhöhe für sich. Zwei Wasserflüsse speisen die Manschette.

Senkrecht fällt Regen mit einer flüssigäquivalenten Rate P; die Wassermasse, die auf eine Einheitslänge eines Zylinders mit Durchmesser D in einer Sekunde träfe, ist die Wasserdichte mal diese Höhenrate mal D. Waagerecht impliziert derselbe Regen einen Flüssigwassergehalt W gleich der Wasserdichte mal der Höhenrate geteilt durch die Tropfenendgeschwindigkeit; Wind der Geschwindigkeit V treibt dann einen Fluss W mal V mal D.

Das einfache Jones-Modell behandelt diese beiden Flüsse als orthogonale Anteile eines Niederschlagsvektors und verbindet sie mit einer euklidischen Norm, sodass ein stiller Sturm reiner Regen auf der projizierten Breite ist und ein windiger Sturm eine seitliche Komponente hinzufügt, ohne dieselben Tropfen doppelt zu zählen, wie es eine schlichte Summe täte. Kollisionseffizienz und Gefrieranteil werden als eins genommen, die übliche Trockenwachstumsannahme für millimetergroße Tropfen gefrierenden Regens auf einem Freileitungsleiter. Die gesammelte Masse je Längeneinheit M ist dieser kombinierte Fluss mal die Dauer.

Ringförmiges Wachstum wandelt die Masse dann in Dicke: das Eis füllt einen Ring, dessen Fläche M durch pi mal Eisdichte ist, der neue Radius ist die Quadratwurzel aus dem bloßen Radius zum Quadrat plus dieser Fläche, und das Radialeis ist die Differenz. Die Vorgabe-Eisdichte ist neunhundert Kilogramm je Kubikmeter, der Glaze-Wert aus Lastarbeiten im Stil von ISO 12494; der Vorgabe-Durchmesser ist fünfundzwanzig Millimeter, ein üblicher Bezugszylinder; die Vorgabe-Endgeschwindigkeit ist fünf Meter pro Sekunde, typisch für Millimetertropfen.

Null Regen oder null Dauer ergibt null Eis; das Modell erfindet keinen Zuwachs aus Wind allein.

Einsatz in der Leitungsplanung, Grenzen und Suchen, die diese Seite nicht beantwortet

Planer von Übertragung und Verteilung nutzen einen Eiszuwachs-Rechner für gefrierenden Regen, wenn eine Vorhersage oder ein nachträglicher Regenmesser- und Anemometerstand zu einer Millimeter-Manschette auf einem benannten Leiter werden muss, bevor sie die Eislast mit einer Bemessungseis-Klasse oder einer Spannfeld-Bewertung vergleichen. Vereisungsstellen eines Wetterdienstes können dieselben Felder stapelweise aus einem Stationsprotokoll verarbeiten und die radiale Dicke an die Ereigniskarte hängen, ohne einen rechnerischen Strömungs-Vereisungscode aufzustellen.

Unterrichts- und Prüfungs-Generatoren brauchen ein deterministisches Orakel für das Jones-Flusspaar und die Ringwurzel, damit eine Bewertung sowohl die Windstille-Grenze (waagerechter Fluss null) als auch die Zurückweisung einer negativen Rate benoten kann. Es ist kein Rauhreif-Löser aus Wolkenflüssigwasser und Median-Tropfendurchmesser, keine ISO-12494-Eisklassen-Tabelle, kein Nassschnee-Manschettenmodell und kein Durchhang-Zug-Motor. Bevorzugen Sie diese Fähigkeit, wenn Sie bereits eine flüssige Niederschlagsrate, eine Windgeschwindigkeit und eine Dauer haben und nur die vereinfachte radiale Glaze-Dicke brauchen.