機載超音速氣流致冷核化裝置制造方法
【專利摘要】機載超音速氣流致冷核化裝置，屬于氣象設備領域，特別是涉及到一種人工影響天氣的機載超音速氣流致冷核化裝置。包括整流罩等，拉瓦爾管安裝于超音速氣流發(fā)生器的內部；收縮管通過喉管與擴張管連接；活化腔位于整流罩的內部與擴張管相連接；智能控制器連接有P0氣壓傳感器、T0溫度傳感器、P氣壓傳感器、T溫度傳感器、ω轉速傳感器；電源與智能控制器和電動機連接；電動機連接有排氣增壓扇和進氣增壓扇；增壓器位于拉瓦爾管的內部。本實用新型的優(yōu)點是結構簡單、緊湊，高效環(huán)保、不污染環(huán)境且經濟適用，可對云霧長期持續(xù)影響，不受原材料限制，不需要運輸、儲存原材料，只要有空氣的地方都可以對云霧進行人工影響天氣的作業(yè)。
【專利說明】機載超音速氣流致冷核化裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于氣象設備領域，特別是涉及到一種人工影響天氣的機載超音速氣流致冷核化裝置。
【背景技術】
[0002]十九世紀四十年代利用干冰影響云霧實驗成功后，揭開了現代科學人工影響天氣的歷史。利用冰水轉化的貝吉龍過程，使用干冰等制冷物質影響云物理過程已為世人公認。但干冰等物質既不易保存，又易產生溫室氣體，對環(huán)境有所影響，因此云物理科技工作者一直在探索新的影響云霧過程的方法和技術。
[0003]根據空氣動力學理論和實驗證明，氣體以超音速運動時會產生激波和膨脹波,在膨脹波中氣體猛烈膨脹，有的部位甚至可接近真空，膨脹波能使氣體劇烈絕熱降溫，從而產生冰胚和冰晶，這就是超音速氣流(馬赫數M>1)的致冷核化效應。設氣流經膨脹波時的溫度為T，其與超音速氣流的馬赫數M的關系為:
[0004]T=T0/ (1+0.2M2)，T0為總溫(或稱滯止溫度)
[0005]當TQ=273k，M=I時T=_45°C，(低于水氣同質核化溫度-41 °C )
[0006]M=2 時 T=-120 °C，M=3 時 T=-176 O
[0007]當馬赫數M>1時，超音速氣流在_1°C~-17°C的過冷云霧中產生大量冰晶，在_8°C時每升空氣產生的冰晶為IO11~IO12量級。
[0008]超音速氣流發(fā)生器的設計
[0009]要使常溫空氣致冷核化，首先要使空氣加速成馬赫數MS I的超音速氣流，根據經典空氣動力學原理，要將亞音速氣流加速到音速、超音速，必須采用拉瓦爾管。對亞音速(馬赫數M〈l)的氣流，其在管道中的速度是隨管徑變小而變大，但對超音速氣流則相反。因此亞音速氣流達到音速后，要進一步提高速度，就要使管徑逐漸變大即成擴張管。擴張管結構與超首速氣流的性質有如下關系:
【權利要求】
1.機載超音速氣流致冷核化裝置，其特征在于:包括整流罩(I)、超音速氣流發(fā)生器(2)、拉瓦爾管(3)、收縮管⑷、匕氣壓傳感器(5)、!；溫度傳感器(6)、喉管(7)、擴張管⑶、P氣壓傳感器(9)、活化腔(10)、T溫度傳感器(11)、智能控制器(12)、電源(13)、ω轉速傳感器(14)、電動機(15)、排氣增壓扇(16)、進氣增壓扇(17)、增壓器(18)，所述的拉瓦爾管(3)安裝于超音速氣流發(fā)生器(2)的內部；所述的收縮管(4)通過喉管(7)與擴張管(8)連接；所述的活化腔(10)位于整流罩(I)的內部與擴張管(8)連接；所述的智能控制器(12)連接有Ptl氣壓傳感器(5)、?。粶囟葌鞲衅?6)、Ρ氣壓傳感器(9)、Τ溫度傳感器(11)、ω轉速傳感器(14);所述的電源(13)連接有智能控制器(12)和電動機(15)連接；所述的電動機(15)連接有排氣增壓扇(16)和進氣增壓扇(17);所述的增壓器(18)位于拉瓦爾管(3)的內部。
2.根據權利要求1所述的機載超音速氣流致冷核化裝置，其特征在于:所述的超音速氣流發(fā)生器(2)由整流罩(I)內的拉瓦爾管(3)和增壓器(18)構成。
3.根據權利要求1所述的機載超音速氣流致冷核化裝置，其特征在于:所述的智能控制器(12 )通過數字量輸出接口與控制數字電位器連接。
4.根據權利要求1所述的機載超音速氣流致冷核化裝置，其特征在于:所述的超音速氣流發(fā)生器(2)中的增壓器(18)與拉瓦爾管(3)的收縮管(4)緊密連接為一體。
【文檔編號】A01G15/00GK203467335SQ201320602384
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權日:2013年9月27日
【發(fā)明者】李薇, 張景紅, 熊尚清, 金德鎮(zhèn), 龐博 申請人:李薇