CN115031459B - 一种可调节碰撞位置的造雪机及控制方法 - Google Patents

一种可调节碰撞位置的造雪机及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可调节碰撞位置的造雪机及控制方法，所述造雪机包括喷嘴、核子器、风筒、水泵、空气压缩机和风机。该造雪机可以根据不同环境温度和湿度，调节核子器射流角度来改变核子器冰晶核与喷嘴水滴的碰撞位置。当环境温度和湿度较高时，水滴换热和蒸发速率较慢，冰晶核冻结所需时间较长，因此需要增大碰撞前的飞行距离，保证冰晶核的形成。当环境温度和湿度较低时，冰晶核冻结时间较短，因此可以减小碰撞前的飞行距离，为碰撞后的水滴冻结争取更长的时间，改善成雪品质。本发明能够适应不同温湿度条件下的造雪，调控碰撞位置，有效提高成雪品质。

Description

一种可调节碰撞位置的造雪机及控制方法
技术领域
本发明属于造雪机技术领域，具体涉及一种可调节碰撞位置的造雪机及控制方法。
背景技术
造雪机作为提供稳定雪资源的人工造雪设备，已经是冬季滑雪场保证营运必不可少的装备之一。目前应用最为广泛的内混型造雪机是采用核子器和旋流喷嘴作为核心雾化部件，高压水通过喷嘴喷射雾化形成细小水滴，高压水和压缩空气通过核子器雾化成更微小水滴。核子器的雾化水滴由于粒径更小，换热比表面积大，换热更快，且所需冷量更少，所以会在出口迅速冻结形成冰晶核，冰晶核再与小水滴碰撞后催化水滴冻结，使水滴在落地前冻结形成雪花。冰晶核作为成雪的关键，既要保证冰晶核在与水滴碰撞之前冻结，起到催化水滴冻结的作用；又要保证碰撞后的水滴在落地之前能够冻结成雪，防止液态水落地，严重影响雪质。因此，有必要根据实际温湿度环境调节冰晶核与水滴的碰撞位置，在保证冰晶核形成的前提下，为水滴冻结争取更充足的时间，以调控成雪品质。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种可调节碰撞位置的造雪机及控制方法，该造雪机可以调节核子器射流角度来改变冰晶核与水滴的碰撞位置，以适应不同环境温湿度下的造雪，提高成雪品质。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可调节碰撞位置的造雪机，包括喷嘴1、核子器2、风筒3、水泵4、空气压缩机5和风机6；所述喷嘴1和核子器2穿插排布在风筒3的出口圆周内，喷嘴1在内圈，核子器2在外圈，每n个喷嘴和1个核子器为一组；核子器2位于风筒3的出口圆周外圈，其尾部可绕转轴7旋转，通过旋转核子器角度改变喷射角度，核子器2依靠下方连杆8支撑，通过滑动连杆8末端的滚轮9来调节核子器2的喷射角度，进而调节核子器冰晶核与喷嘴水滴的碰撞位置，适应不同环境下的造雪；水泵4为喷嘴1和核子器2提供冷水，空气压缩机5为核子器2提供高压空气，风机6将雪花鼓吹至空中；所有滚轮9都通过圆环连杆10相连，使所有核子器角度保持统一。
所述可调节碰撞位置的造雪机分为三个造雪模式：高温高湿模式、中温中湿模式、低温低湿模式；滑动滚轮9向前滑动的最远位置为a点，此时核子器2与水平面倾角最小，碰撞距离最远；滑动滚轮9向后滑动的最近位置为c点，此时核子器2与水平面倾角最大，碰撞距离最近；b点位于a和c的中点；模式对应调节方法如表1所示。
表1造雪模式调节方法
Figure GDA0004037000660000021
Figure GDA0004037000660000031
进一步地，n取值为3。
进一步地，所述风机6设置在风筒3内。
所述的一种可调节碰撞位置的造雪机的控制方法，
滑动滚轮9初始位于c位置，观察成雪效果，根据建议温湿度调节滑动滚轮9的位置，当环境温度和湿度为中温中湿或高温高湿时，分别向前滑动滚轮9至b或a位置，使核子器2与水平面倾角减小，增大碰撞前冰晶核飞行距离，改善雪质。
与现有技术相比，本发明具有以下明显优势：
1)本发明提出了一种可调节碰撞位置的造雪机及控制方法，该造雪机可以根据不同环境温度和湿度，调节核子器射流角度来改变核子器冰晶核与喷嘴水滴的碰撞位置。当环境温度和湿度较高时，水滴换热和蒸发速率较慢，冰晶核冻结所需时间较长，因此需要增大碰撞前冰晶核的飞行距离，保证冰晶核的形成。当环境温度和湿度较低时，冰晶核冻结时间较短，因此可以减小碰撞前的飞行距离，为碰撞后的水滴冻结争取更长的时间，改善成雪品质。本发明能够适应不同温湿度条件下的造雪，调控碰撞位置，提高成雪品质。
附图说明
图1是本发明可调节碰撞位置的造雪机的结构示意图。
图2是本发明可调节碰撞位置的造雪机的高温度高湿度下运行示意图。
图3是本发明可调节碰撞位置的造雪机的低温度低湿度下运行示意图。
图4是本发明可调节碰撞位置的造雪机的喷嘴、核子器布置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚简明，以下结合附图及一种实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1、图2、图3和图4所示，本发明一种可调节碰撞位置的造雪机及控制方法，系统包括喷嘴1、核子器2、风筒3、水泵4、空气压缩机5和风机6。
如图4所示，喷嘴1和核子器2穿插排布在风筒3的出口圆周内，喷嘴1在内圈，核子器2在外圈，每n个喷嘴和1个核子器为一组，推荐n取值为3。
如图1所示，核子器2尾部可绕转轴7旋转，可以通过旋转核子器角度改变喷射角度，核子器2依靠下方连杆8支撑，通过滑动连杆8末端的滚轮9来调节核子器2的喷射角度，进而调节核子器冰晶核与喷嘴水滴的碰撞位置，适应不同环境下的造雪。水泵4为喷嘴1和核子器2提供冷水，空气压缩机5为核子器2提供高压空气，风机6将雪花鼓吹至空中。所有滚轮9都通过圆环连杆10相连，使所有核子器角度保持统一。
所述可调节碰撞位置的造雪机可分为三个造雪模式：高温高湿模式、中温中湿模式、低温低湿模式。如图2所示，滑动滚轮9可向前滑动的最远位置为a点，此时核子器2与水平面倾角最小，碰撞距离最远；如图3所示，滑动滚轮9可向后滑动的最近位置为c点，此时核子器2与水平面倾角最大，碰撞距离最近；b点位于a和c的中点。模式对应调节方法如表1所示。
表1造雪模式调节方法
Figure GDA0004037000660000041
Figure GDA0004037000660000051
控制方法如下：
滑动滚轮9初始位于c位置，观察成雪效果，根据建议温湿度调节滑动滚轮9的位置，当环境温度和湿度为中温中湿或高温高湿时，分别向前滑动滚轮9至b或a位置，使核子器2与水平面倾角减小，增大碰撞前冰晶核飞行距离，改善雪质。
本发明造雪机可以根据不同环境温度和湿度，调节核子器射流角度来改变核子器冰晶核与喷嘴水滴的碰撞位置。当环境温度和湿度较高时，水滴换热和蒸发速率较慢，冰晶核冻结所需时间较长，因此需要增大碰撞前冰晶核的飞行距离，保证冰晶核的形成。当环境温度和湿度较低时，冰晶核冻结时间较短，因此可以减小碰撞前的飞行距离，为碰撞后的水滴冻结争取更长的时间，改善成雪品质。本发明能够适应不同温湿度条件下的造雪，调控碰撞位置，提高成雪品质。

Claims (4)

1.一种可调节碰撞位置的造雪机，其特征在于：包括喷嘴（1）、核子器（2）、风筒（3）、水泵（4）、空气压缩机（5）和风机（6）；所述喷嘴（1）和核子器（2）穿插排布在风筒（3）的出口圆周内，喷嘴（1）在内圈，核子器（2）在外圈，每n个喷嘴和1个核子器为一组；核子器（2）尾部可绕转轴（7）旋转，通过旋转核子器角度改变喷射角度，核子器（2）依靠下方连杆（8）支撑，通过滑动连杆（8）末端的滚轮（9）来调节核子器（2）的喷射角度，进而调节核子器冰晶核与喷嘴水滴的碰撞位置，适应不同环境下的造雪；水泵（4）为喷嘴（1）和核子器（2）提供冷水，空气压缩机（5）为核子器（2）提供高压空气，风机（6）将雪花鼓吹至空中；所有滚轮（9）都通过圆环连杆（10）相连，使所有核子器角度保持统一；
所述可调节碰撞位置的造雪机分为三个造雪模式：高温高湿模式、中温中湿模式、低温低湿模式；滑动滚轮（9）向前滑动的最远位置为a点，此时核子器（2）与水平面倾角最小，碰撞距离最远；滑动滚轮（9）向后滑动的最近位置为c点，此时核子器（2）与水平面倾角最大，碰撞距离最近；b点位于a和c的中点；模式对应调节方法如表1所示：
表1 造雪模式调节方法
。
2.根据权利要求1所述的一种可调节碰撞位置的造雪机，其特征在于：n取值为3。
3.根据权利要求1所述的一种可调节碰撞位置的造雪机，其特征在于：所述风机（6）设置在风筒（3）内。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种可调节碰撞位置的造雪机的控制方法，其特征在于：
滑动滚轮（9）初始位于c位置，观察成雪效果，根据建议温湿度调节滑动滚轮（9）的位置，当环境温度和湿度为中温中湿或高温高湿时，分别向前滑动滚轮（9）至b或a位置，使核子器（2）与水平面倾角减小，增大碰撞前冰晶核飞行距离，改善雪质。
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