Hoppa till innehållet
Snö
Visa originalbild , Öppnas i nytt fönster/flik

Snöexperiment hjälper oss förstå hur test- och skidspår av snö förbereds

Publicerad: 26 januari 2022

Hassan Bahaloohoreh, doktorand i experimentell mekanik och strömningslära vid Luleå tekniska universitet, har genomfört omfattande experiment där ispartiklar pressas ihop och sedan separeras från varandra efter att de fastnat, så kallad is-sintring. Detta är intressant kopplat till hur skidspår och testbanor för däck-test prepareras. Resultaten har publicerats i den högt rankade Journal of Applied Physics, där artikeln är utvald som redaktörens val och presenteras av tidskriften på dess webbplats.

– Att förstå hur ispartiklar håller ihop och den underliggande mekanismen hjälper oss att tyda snöns komplicerade beteende. Snö- och isbeteende, när de förstås, kan bland annat användas till att förutse och förebygga laviner, förhindra snöbildning på autonoma bilar och möjliggöra avisning av vindkraftverk, säger Hassan Bahaloohoreh.

Is-partiklar tenderar att klibba ihop sig snabbt eftersom is nästan alltid är nära sin smältpunkt. På grund av att is-partiklar fastnar krävs en avdragskraft för att separera dem. Denna avdragningskraft kallas sintringskraft. Is-sintring har varit ett ämne av intresse under en lång tid och många studier har undersökt olika individuella aspekter av is-sintring, men ingen har uppmärksammat dem tillsammans under en studie fram till studien som nu gjorts vid Luleå tekniska universitet.

För att undersöka sintringskraften pressade forskarna ihop millimeterstora ispartiklar, för att sedan dra isär dem. Genom att mäta kraften som krävs för att dra isär partiklarna kunde sintringskraften bestämmas beroende av temperatur, partikelstorlek, initial presskraft och pressningstid.

Resultaten visade att små ispartiklar klistrade ihop sig ganska lätt och att sintringskraften är en stark funktion beroende av temperatur, partikelstorlek, kontaktbelastning och kontaktvaraktighet. Experimentet visade även att partiklarna behövde vara vid exakt samma temperatur för att undvika att kristaller växer på deras ytor. Resultaten användes för att skapa en analytisk lösning för att förutsäga sintringskrafter under olika förhållanden, som till exempel kan användas för att modellera friktionen mellan däck och väg som är täckt av snö och is.

I framtiden planerar forskarna att utöka studien till att omfatta förskjutningskraften tillsammans med andra variabler som ytjämnhet för att göra en förbättrad modell för snöbeteende, för att därigenom bättre kunna förutsäga till exempel laviner.

Kontakt

Hassan Bahaloohoreh, Doktorand

Telefon: 0920-492595
Organisation: Experimentell mekanik, Strömningslära och experimentell mekanik, Institutionen för teknikvetenskap och matematik
Mikael Sjödahl

Mikael Sjödahl, Professor tillika ämnesföreträdare

Telefon: 0920-491220
Organisation: Experimentell mekanik, Strömningslära och experimentell mekanik, Institutionen för teknikvetenskap och matematik