机载液氮播撒装置的研制思路与操作方法.pdf

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1、现代农业科技2015年第1期农业工程学机载液氮播撒装置的研制思路与操作方法杨瑞鸿陈祺丁瑞津张建辉(甘肃省人工影响天气办公室，甘肃兰州730020)摘要介绍了机载液氮播撒装置的研制思路与技术规格，总结了装置的使用与操作方法，以期为机载液氮播撒装置的应用提供参考。关键词机载液氮播撒装置；研制思路；技术规格；操作方法中图分类号P48文献标识码A文章编号1007—5739(2015)01—0187—02DesignandOperationofAirborneLiquidNitrogenGenerat0rDeviceY

2、ANGRui-hongCHENQiDINGRlli-jinZHANGJian—hui(GansuWeatherModificationOffice，LanzhouGansu730020)AbstractThedesignthinkingandtechnicalspecificationsofairbomeliquidnitrogengeneratordevicewereintroduced．theuseandoperationmethodweresummedup．inordertoprovidereferen

3、cesfortheapplicationofairborneliquidnitrogengeneratordevice．Keywordsairborneliquidnitrogengeneratordevice；designthinking；technicalspecifications；operationmethod西北地区降水稀少，十年九旱，因此开发利用空中水资业冷云催化中使用干冰、液氮、液态丙烷、碘化银等作为播源、提高人工增雨作业能力是改善西部地区水资源短缺的云催化剂。干冰是很好的致冷剂，但在储存和播撒

4、上存在着有效途径之一【1]。目前，人工影响天气的作业工具主要有飞一定的局限性。AgI具有成核率高，储存、播撒方便的优点，机、高炮、火箭和焰弹等，飞机机动性高，可在较大范围适宜但其成核率与温度密切相关，在一8℃以下的环境中应用较作业的高度进行作业，其催化剂利用率高，增雨效果好。甘好。液氮作为人工增雨(雪)冷却型冷云催化剂具有经济、洁肃省人工影响天气办公室于1993年开始使用液氮作为制净、阈温较高、成核率相对稳定等优点[31。液氮在大气中迅速冷催化剂，应用于飞机人工增雨(雪)作业中。为解决播云作蒸发、膨胀，膨胀系

5、数可高达600，对环境没有任何不良影业中存在的实际问题，结合甘肃省多年的作业经验，总结各响。因此，液氮又称为生态学纯致冷催化剂(绿色催化剂)。类播撒方法的优点，研制成功一套机载液氮播撒装置。该系1．3机载液氮播撒装置的设计原理统由液氮贮液容器(杜瓦瓶)、脚踏式压力泵和播撒器3个从液氮的基本特性及催化原理可以看出，保证液氮使部分组成。贮液容器和脚踏式压力泵是活动组合部分，随时用效果的关键是保证液氮的迅速播撒和流量控制；另外，合可以更换、移动，播撒器固定安装在安一26型或运七一500理安全改装增雨作业飞机，对平衡

6、、结构强度、性能、动力特型飞机机舱内的后排气换气活门底座上，并将喷液头伸出性、飞行特性和其他适航性因素做无影响的改装，尤其对密机舱外，实施增雨(雪)催化作业。闭机舱的压力不能有任何影响。播撒装置要做到便于操作、1研制思路使用、维护、拆装，并根据需要有大剂量催化作业的能力。1．1液氮基本特性基于这些因素，确定了液氮播撒装置的基本功能及设计思路：氮气是空气的主要成分，无色、无味，在高压下可液化。采用加压喷射方式即直播播撒；实现多喷头同时播撒；有贮液态氮是惰性的，无色、无嗅、无腐蚀性，不可燃，温度极低。运大剂量液氮

7、的能力；设备易安装、维护，便于拆装等操作。在常压下，液氮温度为一196oC，密度805kg／m3，气化潜热现将这些功能详述如下：一是压力系统。采用脚踏式液99．6kJ／kg；常压下气化体积会膨胀696．5倍，同时大量吸热氮增压泵是一种高效率、无能耗排液泵。该泵具有体积小、接触造成周围气温急剧下降。重量轻、携带方便、操作简单、工作时无震动、排液迅速等优1．2冷云催化原理及催化剂点，专配于国家标准50ITlm口径、3OL液氮容器(杜瓦瓶)上云体上部温度低于0℃的部分是冷云，云体上部的冷使用。二是流量控制。采用三路

8、杜瓦输液管(专门用于超低云部分常出现冰粒子、过冷水滴、水汽三者共存或冰粒子、温液体的软管)与三路紫铜喷液管相连接，相互独立喷射播水汽共存的状态。人工影响冷云降水的基本思路：一是冷云撒，根据实际情况可同时或单独使用。其特点在于可避免因中降水粒子最终是由冰晶效应形成的，要求降水性冷云中水汽过大造成冻结而无法正常工作的现象。三是催化剂贮必须存在一定数量的过冷水和冰晶：二是有些冷云无法产运。采用口径50mm