造雪机的工作原理
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
人工降雪
天上的水汽要变成雨雪降下来必须具备两个条件,一个是必须有一定的水汽饱和度(主要与温度有关),另一个是必须有凝结核。
1必要条件
理论依据:人工降雪首先必须天空里有云,没有云就象巧妇难做无米之炊一样,下不了雪。
能下雪的云,棸0℃以下的“冷云”。
在冷云里,既有水汽凝结的小水滴,也有水汽凝华的小雪晶。
但它们都很小很轻,倘若不存在继续生长的条件,它们只能象烟雾尘埃一样悬浮在空中,很难落下来。
我们在冬天里经常能看到大块大块的云彩,就是不见雪花飘下来,因为组成这些云彩的雪晶太小,克服不了空气的浮力,降水能力很差。
如果在云层里喷撒一些微粒物质,促进雪晶很快地增长到能够克服空气的浮力降落下来,这就是人工降雪。
2操作方法
方法主要有:在地面上纵火燃烧,把大量烟尘放到天空里;用大炮袭击云层;利用风筝高飞云中,然后在风筝上通电,闪放电花;乘坐飞机钻进云层喷洒液态水滴和尘埃微粒。
但是,这些方法的效果都很不理想。
直到1946年,人们才发现把很小的干冰微粒投入冷云里,能形成数以百万计的雪晶。
当年1l月3日,有人在飞机上把干冰碎粒撒到温度为-20℃的高积云顶部,结果发现雪从这块云层中降落下来。
这里所说的干冰不是由水冻结的冰,而是二氧化碳的固体状态,很象冬天压结实的雪块。
干冰的温度很低,在-78.5℃以下。
把干冰晶体象天女散花似地喷撒在冷云里,每一颗二氧化碳晶体都成为一个剧冷中心,促使冷云里的水汽、小水滴和小雪晶很快地集结在它的周围,凝华成较大的雪花降落下来。
现在常用碘化银来人工降雪。
碘化银是一种黄颜色的化学结晶体,平时作为照相材料里的感光剂使用。
碘化银的晶体与雪晶的六角形单体尺寸非常相似,它们单体里的原子排列也十分近似,两者的晶格间距也很接近(碘化银是4.58埃,雪晶是4.52埃)。
因此,把碘化银微粒撒在降水能力较差的云层里,使它“冒名”顶替雪晶,便能让云中的水汽和小水滴在“冒名”的晶体上凝华结晶,变成雪花。
现代人大多使用大炮,把化学药品装在炮弹里,然后用大炮发射到云层里去的。
不过这种方法喷撒不均匀,药品浪费较大,增加了人工降雪的成本。
还有人把它们装在土火箭里,让火箭飞到云里去喷撒。
一般来说,人工降雪比人工降雨的成功率更大。
人工降雨可以增加大约20%的雨量,而在高山高寒地区,人工降雪却能增加30~40%的降水量。
这是因为高山高寒地区,温度低,水汽容易达到饱和状态,同时,雪晶比雨滴更容易形成。
只要人工给大气增加一些结晶核,比较容易促进降雪。
造雪机的工作原理
自从韦恩·皮尔斯利用一个油漆喷雾压缩机,喷嘴和一些用来给花木浇水的软管造出一台造雪机以来,造雪机的基本原理并没有任何变化。
将水注入一个专用喷嘴或喷枪,在那里接触到高压空气,高压空气将水流分割成微小的粒子并喷入寒冷的外部空气中,在落到地面以前这些小水滴凝结成冰晶,也就是我们看到的雪花。
造雪机的工作原理基本上是模仿天然雪的形成过程。
首先由压缩机产生的高压空气送到核子器喷嘴;接着风扇马达把水吹成微小水雾抛射到空中,均匀散开;随后,核子器在空气与水雾达到一定的比例时产生雪核,雪核在空中遇冷形成雪花。
造雪机主要由喷嘴、雪核核子器、压缩机、风扇马达、水分配集合管、自动摆头装置、手动俯仰装置及电气控制等部件构成。
它的工作原理基本上是模仿天然雪的形成过程。
首先,将由压缩机产生的高压空气送到核子器喷嘴;接着风扇马达把水吹成微小水雾抛射到空中,均匀散开;随后,核子器在空气与水雾达到一定的比例时产生雪核,雪核在空中遇泠形成雪花。
因此,核子器是造雪的关键,没有它造出来的就是水。
雪花在飘落的过程中吸附空气中的扬尘,从而达到净化空气的效果。