Малогабаритный аэродинамический стенд для определения эффективности генераторов льдообразующих аэрозолей

НАЗНАЧЕНИЕ

Аэродинамический стенд предназначен для проведения испытаний полноразмерных генераторов льдообразующих аэрозолей в наземных условиях. Стенд позволяет определять льдообразующую эффективность – количество активных частиц из единицы веса состава или раствора – при разных температурах переохлажденного облака при работе генераторов в условиях обдува их воздушным потоком со скоростью до 30 м/с.

СОСТАВ СТЕНДА

  Рис.1. Общий вид установки: аэродинамическая труба открытого типа (слева), морозильная камера (справа)

 Аэродинамическая труба открытого типа состоит из:

  • облачной камеры;
  • системы  разбавления аэрозолей;
  • системы отбора проб аэрозолей;
  • системы крепления и поджига генератора  аэрозолей;
  • системы очистки оборудования от аэрозолей;
  • системы регистрации ледяных кристаллов.

Аэродинамическая труба  предназначена для создания воздушного потока обдувающего генератор аэрозолей  и  включает в себя:

  • вентилятор высокого давления;
  • рабочую  часть диаметром 0,3 м и длиной 1,5 м;
  • диффузор диаметром 0,5 м и длиной  2 м;
  • выхлопную трубу диаметром 0,3 м и длиной 8 м;
  • турбулизатор  диаметром 0,1 м;
  • напорную трубку и микроманометр;
  • систему крепления  генератора в рабочей части.

 Облачная камера предназначена для  создания модельного тумана с заданной температурой переохлаждения. Рабочий объем составляет 125 л. Облачная камера снабжена вентилятором, осветителем  и измерителем температуры тумана  и парогенератором.

 Система разбавления аэрозолей  предназначена для разбавления начальной концентрации  аэрозоля в аэродинамической трубе и включает в себя:

  • пробоотборник объемом 2 л.;
  • аэрозольные кубы объемом 125 л. и 1000 л, внутри которых расположены вентиляторы  для перемешивания воздуха.

Система отбора проб аэрозолей  состоит из:

  • заборной гребенки, расположенной перпендикулярно направлению воздушного потока;
  • воздуходувки, обеспечивающей непрерывный забор аэрозоля из аэродинамической трубы.

Система регистрации предназначена для улавливания и дальнейшего подсчета ледяных кристаллов, сформировавщихся в облачной камере и включает в себя:

  • термостаты;
  • оптический микроскоп.
Рис. 2. Оптический микроскоп.

Рабочий объем облачной камеры с расположенными в нем термостатами и др. оборудованием.

 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Диаметр сечения рабочей части установки   – 0,3 м;

  • Скорость воздушного потока –  до 30 м/с;
  • Диапазон температуры переохлажденного тумана  – от -1 0С до – 25 0С;
  • Коэффициент разбавления концентрации аэрозоля  – до 70;
  • Минимальное и максимальное измеряемые значения выхода:
  • льдообразующих частиц  – 107 и 1017г-1;
  • Длительность одного измерения – около 40 минут;
  • Среднеквадратичная ошибка одного измерения выхода льдообразующих частиц из 1 грамма   пиротехнического состава при температуре минус  10 0 С не более  ± 120%;
  • Потребляемая мощность –  не более 1 кВт/ч.

 ПРИНЦИП ИЗМЕРЕНИЯ ВЫХОДА ЛЬДООБРАЗУЮЩИХ ЧАСТИЦ

Принцип измерения состоит в определении числа ледяных кристаллов, образующихся при введении в переохлажденный водный туман известной пробы аэрозоля, производимого при функционировании генератора льдообразующего аэрозоля в воздушном потоке. Воздушный поток с заданными характеристиками создается в аэродинамической трубе.

Туман создается в рабочем объеме охлаждаемой облачной камеры путем пуска струи горячего водяного пара. Количество образовавшихся ледяных кристаллов оценивается по числу кристаллов, выпавших на единицу площади пола облачной камеры. Улавливание кристаллов производится в микротермостат, сохраняющий ледяные кристаллы в течение времени, достаточного для их подсчета с помощью оптического микроскопа.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛЬДООБРАЗУЮЩИХ СОСТАВОВ, РАЗРАБОТАННЫХ В  РОССИИ ПРИ УЧАСТИИ АГЕНТСТВА