IGF



Master of Science Dissartation

Sliding of a sand layer on the inclined ice surface under space conditions

Author:

Supervisor:

Supervising institution:

Year:

Grzegorz Skóra

Konrad Kossacki

Wydział Fizyki UW

2021

Przeprowadzono eksperymenty mające na celu zbadanie warunków osuwania się warstwy pyłowej z nachylonej powierzchni sublimującego lodu w warunkach niskiego ciśnienia. Jako model porowatej warstwy pyłowej stosowano dwa rodzaje piasku: o rozmiarze ziarna z przedziału (0.05,0.125) mm i z przedziału (0.125,0.25) mm. Warstwy miały porowatość 0.42 i grubości od 1.1 mm do 3.7 mm. Lód był lity, z czystej H2O, o powierzchni nachylonej do poziomu pod kątami: 3 st., 5 st. i 27 st. Określono wartości temperatury i ciśnienia, przy których rozpoczęło się osuwanie. W ramach metody opierającej się na spadku ciśnienia płynu przepływającego przez porowatą warstwę podano wyrażenia na podstawowe siły działające na warstwę i wyznaczono wartości ich stosunku dla momentu początku osunięcia w każdym z eksperymentów. Otrzymano, że osunięcie zaczynało się, gdy siła z jaką wylatujący po odsublimowaniu gaz działa na warstwę wynosi średnio 0.4 wartości sumy normalnej do powierzchni składowej siły grawitacji i sił przylegania. Nie zaobserwowano w średnich wartościach tego stosunku różnicy między badanymi rodzajami piasku. Oszacowano, że ten stosunek rośnie o 0.3, gdy nachylenie powierzchni lodu maleje o 10 stopni. Korzystając z wartości tego stosunku, dla najniższego ciśnienia z zakresu stosowalności metody (10 Pa) dla przyspieszenia grawitacyjnego 2E-4 m/s2, obliczono wartości temperatury na początku osunięcia i otrzymano średnią wartość 231 K.


Back