Способ определения активности атмосферных ядер конденсации

Способ определения активности атмосферных ядер конденсации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистнческмх

Рес убл

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.06.80 (21) 2938733/18-10 (51) М.КЛ. с присоединением заявки ¹

G 01 W 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53 f УДК 551. 50 8. .91(088.8) (23) Приоритет

Опубликовано 150882. Бюллетень №30

Дата опубликования описания 15 ° 08 ° 82 (72) Авторы изобретения

Г.Н.Лип

Одесский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет игл. И.И.Мечникова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ AKTHBHOCTH АТМОСФЕРНЫХ

ЯДЕР КОНДЕНСАЦИИ

Изобретение относится к измерительной технике в метеорологии и мо« жет быть использовано для изучения конденсациониых процессов.

Известен способ определения активности атмосферных ядер конденса" ции, основанный на укрупнении их в камере, в которой протекает изотермическая диффузия хлористого водорода и паров воды (,1 ).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения активности атмосферных ядер конденсации стенками, поддерживаемыми при разных температурах, вдоль которых пропускают поток воздуха с аэровэвесью, с последующим подсчетом капель, выросших на ядрах конденсации 2 .

Однако данный способ характеризуется недостаточной высокой точностью измерений, связанной с воэможностью возникновения естественной конвек- . ции, действием сил термодиффуэиофореза, вызывающих смещение капель поперек линий тока, неоднородностью пересыщения по сечению камеры.

Цель изобретения - повышение точности измерений эа счет устранения естественной конвекции, исключения искажающего действия сил термодиффузиофореза, создания более однородных пересыщений.

Для достижения указанной цели в известном способе определения активности атмосферных ядер конденсации путем создания градиента температур в камере со смачиваемыми стенками, вдоль которых пропускают поток воздуха с аэровзвесью, с последующим подсчетом капель, выросших на ядрах конденсации, создают градиент температур вдоль потока воздуха.

В термодиффуэионной камере создают градиенты температур по направлению потока посредством поддержания с помощью термостатов разных температур на ее концах. При этом камеру располагают вертикально и создают восходящее направление потока. В потоке возникают положительные пересыщения, приводящие к укрупнению ядер (превращению их в капли), которые движутся в потоке, проходя зоны с од25 ним и тем же пересыщением. Это объясняется тем, что в любом продольном сечении камеры градиент температуры направлен против сил тяжести, что устраняет возникновение естественной

30 конвекции, а также действием сил

951218 термодиффузиофореза, имеющим, в данном случае, направление к центру камеры, которые приводят к самофокусиронке капель вдоль оси камеры.

Об однородности профиля пересыщения можно судить исходя иэ теоретического анализа процессон, протекающих в рабочей зоне термодиффуэионной камеры.

Физическая причина, лежащая в основе предлагаемого способа, заклю- 10 чается в различии значений коэффициентон молекулярного переноса тепла и массы н системе водяной пар — воэ дух. Так как вдоль канала камеры задан положительный градиент температуры, то содержание пара в потоке и температура его непрерывно растут.

Но в силу того, что значение коэффициента взаимной диффузии водяного пара н воздухе больше коэффициента температуропроводности в паровоэдушной смеси, то рост концентрации пара опережает рост температуры в потоке, что приводит к появлению положительных пересыщений.

2S

На чертеже представлена термодиффузионная камера, реализующая предложенный способ определения активности атмосферных ядер конденсации.

Термодиффуэионная камера состоит иэ стенок 1, изготовленных иэ пористого материала, способных непрерывно увлажняться, термостатов 2, теплоизоляторов 3, патрубков 4 ввода очищенного воздуха, сопла 5 ввода аэроэольной пробы. 3S

Термодиффузионная камера может быть выполнена в виде цилиндрического канала из пористого материала внвш ним диаметром 8 мм (внутренним3 мм) и длиной 200 мм, стенки которо- 40 го пропитывают дистиллированной водой. На концы канала, помещенного в теплоизолятор 3, надевают цилиндрические емкости - термостаты 2, по внутренним полостям которых пропуска- 45 ют жидкость нагретую в верхней емкости до 40 С, в нижней - до 20 С.

После установления стационарного теплового режима. н канал через патрубок ввода очищенного воздуха 4 подают со скоростью 1-10 см/с очищенный воздух, а через сопло ввода аэрозоль ной пробы 5 с той же скоростью нводят атмосферный воздух, содержащий ядра конденсации.. Наблюдаемый на выходе иэ канала монодисперсный туман подтверждает, что н камере возникают положительные пересыщения (ядра обводняются), профиль пересыщений в камере однороден (капли проходят эоны с одинаковым пересыщениeM) .

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что повышается точность измерений за счет устранения возникновения естественной конвекции, исключения искажающего действия сил термодиффузиофореэа, создания более однородных пересыщений, а также упрощается практическая реализация способа за счет низкой чувствительности пересьпцения в камере к величине температурного градиента, Формула изобретения

Способ определения активности атмосферных ядер конденсации путем создания градиента температур в камере со смачиваеьыми стенками, вдоль которых пропускают поток воздуха с аэровзвесью, с последующим подсчетом капель, выросших иа ядрах конденсации, отличающийся тем, что, с целью повьызния точности, создают градиент температур вдоль потока воздуха.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9168502, кл. С 01 И 1/00, 18.02.б5.

2. Авторское свидетельство СССР

9329447, кл. 6 01 Ы 1/00, 09.02.72 (прототип) .

951218. Составитель В.Агапова

Техред T.Ìàòo÷êà Корректор Р.Макаренко

Редактор М.Дылын

Заказ 5940/51 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r ужгород, ул. Проектная, 4