人工造雪喷雾和成核发生装置、控制方法及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种人工造雪喷雾和成核发生装置、控制方法及测试方法，所述发生装置包括冷水储箱、制冷循环器、供水增压泵、空压机、喷嘴、核子器、温度探针、光源、高速摄像机、相位多普勒分析仪发射装置和接受装置等；所述冷水储箱水量由补水管电磁阀控制；所述冷水储箱水温由制冷循环器控制；所述喷嘴进水孔流量和压力由第一电动调节阀和供水增压泵变频调速器组合控制；所述核子器进水孔流量和压力由第二电动调节阀和供水增压泵变频调速器组合控制；所述核子器进气孔流量和压力由气体流量调节阀和空压机变频调速器组合控制；所述光源和高速摄像机对立设置，相位多普勒分析仪发射装和接受装置对立设置，可移动至喷雾射程不同位置测量流体性能。

【技术实现步骤摘要】
人工造雪喷雾和成核发生装置、控制方法及测试方法
本专利技术涉及人工造雪
，具体涉及一种人工造雪喷雾和成核发生装置、控制方法及测试方法。
技术介绍
冰雪产业的发展离不开人工造雪技术的创新，其中提高最常用的内混型室外造雪机的造雪效率是关键。内混型室外造雪机造雪的核心部件是喷嘴和核子器，喷嘴内流体为单液相高压冷水，核子器内流体为液相高压冷水和气相压缩空气的混合物，喷嘴喷射的流体为雾状液滴，核子器喷射的流体为雾状晶核，雾状液滴和雾状晶核发生碰撞后吸附成雪。雾状液滴和雾状晶核的喷射特性如流动速度、粒径大小、雾幕角度等影响了成雪效率，而喷嘴、核子器的内流体特性和内部结构是影响其喷射特性的决定性因素，为了开发高效雾化的喷嘴、均匀核化的核子器，首先应对喷嘴和核子器的喷射特性进行精确地定量测试。然而，目前对人工造雪喷嘴和核子器喷射特性的评判是以实际造雪机产品的造雪量来综合判断的，即通过更换不同型号的喷嘴、核子器后的造雪量来间接分析喷射性能的优劣，更多地是经验性分析，难以获得内流体和结构特征对喷嘴、核子器的喷射特性如流动速度、粒径大小、雾幕角度、碰撞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人工造雪喷雾和成核发生装置，其特征在于，包括冷水储箱(1)，自来水经冷水储箱(1)顶部连接的补水管流入冷水储箱(1)内部，补水管上设置有补水管电磁阀(2)；冷水储箱(1)内部的自来水经冷水储箱(1)底部连接的出水管与制冷循环器(5)的蒸发器进行换热，出水管上设置有冷却循环泵(3)和冷却泵止回阀(4)，被蒸发器冷却的自来水经冷水储箱(1)顶部连接的回水管流回冷水储箱(1)内部；环境空气与制冷循环器(5)的冷凝器进行换热；冷水储箱(1)设置有热电偶(6)，冷水储箱(1)设置有液位压力传感器(7)；冷水储箱(1)内部冷水经冷水储箱(1)底部连接的出水总管流出，出水总管上设置有供水增压泵(8)...

【技术特征摘要】
1.一种人工造雪喷雾和成核发生装置，其特征在于，包括冷水储箱(1)，自来水经冷水储箱(1)顶部连接的补水管流入冷水储箱(1)内部，补水管上设置有补水管电磁阀(2)；冷水储箱(1)内部的自来水经冷水储箱(1)底部连接的出水管与制冷循环器(5)的蒸发器进行换热，出水管上设置有冷却循环泵(3)和冷却泵止回阀(4)，被蒸发器冷却的自来水经冷水储箱(1)顶部连接的回水管流回冷水储箱(1)内部；环境空气与制冷循环器(5)的冷凝器进行换热；冷水储箱(1)设置有热电偶(6)，冷水储箱(1)设置有液位压力传感器(7)；冷水储箱(1)内部冷水经冷水储箱(1)底部连接的出水总管流出，出水总管上设置有供水增压泵(8)和供水增压泵止回阀(9)，供水增压泵(8)连接有供水增压泵变频调速器(13)；出水总管在供水增压泵止回阀(9)后分为两条支路；一部分冷水增压后经第一冷水支路流入多个喷嘴(12)形成雾状液滴，第一冷水支路上设置有第一电动调节阀(14)、第一液体流量计(15)、第一水温传感器(16)和第一水压传感器(17)，第一水压传感器(17)安装于第一冷水支路最末端；另一部分冷水增压后经第二冷水支路流入多个核子器(18)的进水孔，第二冷水支路上设置有第二电动调节阀(24)、第二液体流量计(25)、第二水温传感器(26)和第二水压传感器(27)，第二水压传感器(27)安装于第二冷水支路最末端；空压机(10)连接有空压机变频调速器(19)，环境空气被空压机(10)压缩后进入空气过滤器(11)过滤杂质，压缩空气经空气支路流入多个核子器(18)的进气孔，与冷水混合后形成雾状晶核，空气支路上设置有气体流量调节阀(20)、气体流量计(21)、空气温湿度传感器(22)和气压传感器(23)；
环境温湿度传感器(28)设置于冷水储箱(1)附近；在雾化液滴或雾化晶核的两侧，光源(29)和高速摄像机(30)同轴对立设置，相位多普勒分析仪发射装置(31)和相位多普勒分析仪接受装置(32)同轴对立设置，相位多普勒分析仪接受装置(32)与相位频率处理器(33)相连；温度探针(34)设置于喷嘴(12)和核子器(18)的出口处；中央控制器(35)通过信号线与补水管电磁阀(2)、制冷循环器(5)、热电偶(6)、液位压力传感器(7)、供水增压泵变频调速器(13)、第一电动调节阀(14)、第一液体流量计(15)、第一水温传感器(16)、第一水压传感器(17)、空压机变频调速器(19)、气体流量调节阀(20)、气体流量计(21)、空气温湿度传感器(22)、气压传感器(23)、第二电动调节阀(24)、第二液体流量计(25)、第二水温传感器(26)、第二水压传感器(27)、环境温湿度传感器(28)、温度探针(34)连接，现场服务器(36)通过信号线与相位频率处理器(33)、中央控制器(35)、显示器(37)连接。


2.根据权利要求1所述的人工造雪喷雾和成核发生装置，其特征在于，所述冷水储箱(1)的1/3高度位置设置有热电偶(6)，冷水储箱(1)的1/20高度位置设置有液位压力传感器(7)。


3.根据权利要求1所述的人工造雪喷雾和成核发生装置，其特征在于，所述制冷循环器(5)中的制冷剂采用冰箱冷柜制冷剂R600a、R290。


4.根据权利要求1所述的人工造雪喷雾和成核发生装置，其特征在于，所述光源(29)、高速摄像机(30)、相位多普勒分析仪发射装置(31)、相位多普勒分析仪接受装置(32)、相位频率处理器(33)和温度探针(34)移动至不同位置的单一喷嘴或单一核子器两侧进行可视化测试。


5.权利要求1至4任一项所述的人工造雪喷雾和成核发生装置的控制方法，其特征在于，所述冷水储箱(1)内的水量以液位压力传感器(7)输出信号为目标进行控制，中央控制器(35)采集压力值P，P小于设定下限值Pset-10，开启补水管电磁阀(2)进行补水，P大于设定上限值Pset+10，关闭补水管电磁阀(2)；所述冷水储箱(1)内的水温以热电偶(6)输出信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国强，熊通，晏刚，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61