本实用新型专利技术是一种人工影响天气的超声速气流致冷核化装置，属于气象设备类；它是由电源、气溶胶发生器、气溶胶储备罐、流量调节器、气溶胶室、活化腔、温度传感器、超声速气流喷头、调压器、高压储气罐、气压表、高压气泵所组成，通过智能控制器控制气溶胶发生器流入播撒器中气溶胶室气溶胶的流量，再通过高压气泵将高压气体经调压器输入播撒器中的超声速气流喷头，形成Ｍ＞１的超声速气流的致冷核化效应，在活化腔内形成人工冰晶核，对云雾粒子进行核化作用；优点是在人工影响天气作业中，超声速气流所用材料是取之不尽、用之不竭、无需成本的大气，经济实用、节能环保，对云雾相变影响效能高、不受时间、空间限制，可持续稳定的进行人工影响天气作业。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及气象设备类，特别涉及一种人工影响天气的超声 速气流致冷核化装置；尤指一种人工增减水(雨、雪)及防雹、防雷、 生消云雾的人工影响天气的超声速气流致冷核化装置。
技术介绍
众所周知，民以食为天，人类要生存，除阳光、空气.、水之外、 要吃食物，而作为食物主要来源的农业生产受自然灾害的影响，尤其 是千旱、冰雹、霜冻、台风等气象灾害直接影响粮食的生产安全；特 别是近代气候的变化引起的突发性严重灾害频发，给工农业生产及国 民经济发展造成严重的危害，尤其是对人类生产和生活造成不利影 响，生态环境的恶化，使得水资源匮乏，因此人类进行了改造大自然 的人工影响天气活动，目前人工增减雨雪、防雹、防雷、防霜冻、生 消云雾等人工影响天气活动中，对产生这些天气现象的云雾的影响， 主要是对其微结构进行影响，使其中水的气态、液态、画态三相加快 相态演变，当过.冷的液态水滴结晶后，其冰面饱和水汽压比液态水面 个，从而使冰晶迅速增长，使云粒子快速变成降水雨滴，同时释放出 潜热，潜热又会促使云雾的发展，从而改变云雾的宏观结构，达到人工影响天气的目的；现代人工影响天气已有六十多年的历史，迄今通 过在冷云中播撒千冰和催化剂的方法来达到增加降水的目的，其效果是肯定的；由于使用的干冰存在运输和贮存困难，而使用催化剂也存 在诸多缺点，如碘化银价格昂贵，而介乙醛、CuS等的成冰性能差， 且有一定毒性，因此寻求一种使云粒子核化的非催化新方法是急待要 解决的课题
技术实现思路
本技术的目的是提供 一种人工影响天气的超声速气流致冷 核化装置，解决了常用人工影响天气存在的千冰运输和贮存的困难；使用催化剂价格昂贵且有一定毒性的缺点，该装置对云雾相变影响效'能高、经济实用、节能环保；本技术的技术方案是促使云中的三相演变，主要有两种核化 机理， 一是同质核化；二是异质核化。同质核化是利用制冷剂，将温 度降至同质核化温度，云粒子和水汽即可冰晶化；异质核化是在云雾 中播撒与冰晶结构相似的晶体物质，使其过冷云雾粒子、水汽冰晶化； 同质核化成冰的阈温值较高，成核率不是很高，而且核化作用时间较 短，无再生核化现象，并且像干冰等致冷装置，贮存、运输较困难-, 异质核化性质随物质晶体结构、粒子尺度大小、形状、理化性质，表 面特征有关，成冰的阈^i直普遍较高，成核率也较高，--i〔rc时可达1()9 10"个/克，-2(rc时可达到i(产 i(,个/克，冰核有快核、慢核之分，并有多次核化再生现象，核化作用时间较长；本技术克服以上两种核化机理的不足之处，利用超声速气流 的激波和膨胀波致冷效应，使云雾冰晶化；同时采用异质晶种物质产' 生的气溶胶，双重影响云雾粒子相变，既提高了成冰晶的阈温值，'又 提高成核率，有多次核化再生现象，延长作业影响时间，是一种人工 影响天气作业的创新；经实验证明，当封闭的气体在高压突然爆发，气体以超声速速度 运动时，会产生激波和膨胀波，在超声速气流的膨胀波中，气体猛烈 膨胀，在有的部位，甚至可接^i真空，膨胀波能使气体剧烈绝热降温， 从而产生冰胚；这就是超声速气流(即马赫数M>1)的致冷核化效 应。设气流经膨胀波吋的温度为T，与其超声速气琉的马赫数M的 关'系为T=TQ/ (1+0. 2M2)Tn为总温.(或称滞止温度)当T。二273K ， M=i时T二-45°C (低于水汽核化温度-41"C)M-二2时 T=—120°C， M二3时 T=—176T-当MM.时，超声速气流在-ir -47t:的过冷云雾中产生大量冰節，仕-》 U使'母井2，广王旧孙薛刀U厂 i0 S级，是——-种经济南 效的催化冷云雾的方法，利用取之不尽、用之不竭、不花分文的地面 高空随处都有的空气为原料，对云雾和大气又无污染，是一种既经济 又环保的措施。本技术的结构是由电源与高压气泵、智能控制器、气溶胶发 生器相连接；而气溶胶发生器与气溶胶储备罐、流量调节器及气溶胶 室用安全气溶胶管相连接，并向播撒器中的气溶胶室供人造冰晶核； 高压气泵与气压表、高压气储气罐、调压器及超声速气流喷头用高压 管相连接，并向播撒器中的超声速气流喷头中供高压气流，产生M>1 的超声速气流的致冷核化效应；可使大气中冰核和人造冰核在负一百 度低温条件下基本都能核化；智能控制器与电源相连接，并控制气溶 胶发生器、流量调节器、温度传感器、调压器、气压表及高压气泵。其中智能控制器是由中央处理器、预置通信接口 、键盘显示接口 、 A/D转换单元、数字量输出接口、 E，K()M存储器、温度传感器组成， 智能控制器的中央处理器与预置逋信接口、键盘显示接口、 A/D转化 单元、数字量输出接口、 E，R(〕M存储器、温度传感器联结；在fPfSOM 存储器中存有多种操作程序、模式，所谓的操作程序包括产生超声速 气流的高压气泵、流量调节器和气溶胶,发生器、调压器预置的操作程 序和控制程序；中央处理器通过键盘显示接口与输入键盘和本地显示 单元联结，通过A/D转换单元与气压表气压检测单元、流量调节器流 量检测单元、调压器气压检测单元和温度传感器温度检测单元联结， 从而分别接收高压气泵、气压表、调压器的气压、温度传感器的温度、 流量调节器的流量检测信号；高压气泵、流量调节器、温度传感器为公示商品；气溶胶发生器，采用超声波雾化器，高速气流粉碎机，高温燃烧炉和焰剂燃烧罐均可作发生源；播撒器是由流线形整流罩、气溶胶室、 活化腔、温度传感器、超声速气流喷头构成，其中高压气管与超声速 气流喷头的高压接头相连，气溶胶管与气溶胶室相连通；在活化腔中 有温度传感器及超声速气流喷头，超声速气流喷头是由高压接头，膨 胀腔和喷板构成，在圆弧形喷板上设有多个均布的小喷嘴，每个小喷 嘴是由抛物线形收敛段、喷喉、扩散段组成，当高压气体从调压器流 经喷头的高压接头，进入膨胀腔，使气体膨胀加速，然后经过喷板上 的小喷嘴的收敛段、喷喉和扩散段，再次加速形成超声速气流，所产 生马赫数M:1 3的超声速气流，可使温度降至-4(TC -i76。C，使大 气冰核、水汽和气溶胶中的冰核形成冰坯和冰晶粒子，达到对云雾粒 子的核化作用。本技术的优点是结构简单、经济实用、高效环保，对云雾可 长期持续影响，不受原材料限制，只要有空气的地方都可以对云雾进 行人工影响的作业。附图说明图1为本技术的结构示意图； ' 图2为本技术的智能控制器及外围单元机构示意图； 图3为本技术的播撒器结构剖视示意图； 图4为本技术的超声速气流喷头结构剖视示意图； 图5为本技术的超声速气流喷头A-A.剖视示意图； 图6为本技术实施例程序流程示意图。具体实施方式 ' 如附图1所示，本技术是由电源1、气溶胶发生器2、气溶 胶储备罐3、流量调节器4、播撒器5、气溶胶室51、活化腔52、温 度传感器53、超声速气流喷头54、调压器6、髙压储气罐7、气压表 8、高压气泵9、智能控制器10所构成，其中电源i与气f吝胶发生器 2、高压气泵9、智能控制器i0连接，为其供电；智能控制器1.0还与电源l、气溶胶发生器2、高压气泵9、流量调节器4、调压器6、 气压表8及温度传感器53连接，控制其操作程序；播撒器5与流量 调节器4、调压器6本文档来自技高网...
【技术保护点】
人工影响天气的超声速气流致冷核化装置，其特征在于：是由电源与高压气泵、智能控制器、气溶胶发生器相连接；而气溶胶发生器与气溶胶储备罐、流量调节器及气溶胶室用安全气溶胶管相连接，并向播撒器中的气溶胶室和活化腔供人造冰晶核；高压气泵与气压表、高压气储气罐、调压器及超声速气流喷头用高压管相连接，并向播撒器中的超声速气流喷头供高压气流并在活化腔中产生Ｍ＞１的超声速气流；播撒器是由流线形整流罩内的气溶胶室、活化腔、温度传感器、超声速气流喷头构成，而活化腔是抛物线钟形罩；智能控制器与电源相连接，并控制气溶胶发生器、流量调节器、温度传感器、调压器、气压表及高压气泵。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：熊尚清，张永连，张景红，
申请(专利权)人：金德镇，
类型：实用新型
国别省市：82[中国|长春]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。