RU2595015C1 - Method of influence on atmosphere - Google Patents
Method of influence on atmosphere Download PDFInfo
- Publication number
- RU2595015C1 RU2595015C1 RU2015104590/13A RU2015104590A RU2595015C1 RU 2595015 C1 RU2595015 C1 RU 2595015C1 RU 2015104590/13 A RU2015104590/13 A RU 2015104590/13A RU 2015104590 A RU2015104590 A RU 2015104590A RU 2595015 C1 RU2595015 C1 RU 2595015C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corona discharge
- area
- vapors
- volume
- generation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области техники, предназначенной для активного воздействия на атмосферу с целью рассеивания туманов и облаков на контролируемой территории (аэродромы, скоростные автодороги, открытые площадки для проведения различных спортивных и зрелищных мероприятий и т.д.) и вызывания дополнительных осадков.The invention relates to the field of technology intended for active impact on the atmosphere with the aim of dispersing fogs and clouds in a controlled area (airfields, high-speed roads, open areas for various sports and entertainment events, etc.) and causing additional precipitation.
Известны способы воздействия на облака и туманы, основанные на искусственной конденсации паров воды путем использования специальных веществ (реагентов). См., например, патент RU №2357404, опубликованный 10.06.2009 г., патент RU №2175185, опубликованный 27.10.2001 г., патент RU №2061358, опубликованный 10.06.1996 г.Known methods of exposure to clouds and fogs, based on artificial condensation of water vapor by using special substances (reagents). See, for example, patent RU No. 2357404, published June 10, 2009, patent RU No. 2175185, published October 27, 2001, patent RU No. 2061358, published June 10, 1996.
Доставка реагентов и их распространения в тумане или облачности осуществляется с самолетов (см., например, патент США №2815928, МПК A01G 15/00, опубликованный 10.12.1957 г.), с помощью ракет (см., например, авторское свидетельство СССР №576839, МПК A01G 15/00), снарядов (см., например, Российская Федерация, патент №2034444, МПК 6 A01G 15/00, опубликованный 10.05.1995 г.). Применение данных методов ограничивается переохлажденными туманами (туманами, образуемыми в условиях отрицательных температур окружающего воздуха). Теплые туманы являются устойчивыми и с помощью реагентов не рассеиваются.Reagents are delivered and spread in fog or cloudiness from aircraft (see, for example, US patent No. 2815928, IPC A01G 15/00, published December 10, 1957) using missiles (see, for example, USSR copyright certificate No. 576839, IPC A01G 15/00), shells (see, for example, Russian Federation Patent No. 2034444, IPC 6 A01G 15/00, published May 10, 1995). The application of these methods is limited to supercooled fogs (fogs formed under conditions of negative ambient temperatures). Warm mists are stable and do not disperse with reagents.
Известны способы электрического воздействия на аэрозольное облако, основанные на доставке в аэрозольное облако коронирующих проводов, соединенных с источником высокого напряжения (см., например, авторское свидетельство СССР №71260, МПК A01G 15/00, опубликованное 31.07.1948 г., патент США №3456880, МПК A01G 15/00, опубликованный 22.07.1969 г.).Known methods of electrical exposure to the aerosol cloud, based on the delivery to the aerosol cloud of corona wires connected to a high voltage source (see, for example, USSR copyright certificate No. 71260, IPC A01G 15/00, published July 31, 1948, US patent No. 3456880, IPC A01G 15/00, published July 22, 1969).
Основным недостатком описываемого способа и известных устройств является необходимость подъема коронирующих проводов на высоту расположения облака, что предопределяет большие затраты ресурсов и не всегда осуществимо по погодным условиям.The main disadvantage of the described method and known devices is the need to raise the corona wires to the height of the cloud, which determines the high cost of resources and is not always feasible by weather conditions.
Известен способ, заключающийся в обдуве воздушным потоком, формируемым с помощью технических средств, коронирующих электродов, установленных у поверхности земли.A known method, which consists in blowing air flow formed using technical means, the corona electrodes installed at the surface of the earth.
Технические решения, которые реализуют известный способ, - это способ вызывания дождя (см. авторское свидетельство СССР №29675, МПК A01G 15/00, опубликованное в 1948 г.), а также устройство для разрушения тумана (см. опубликованную заявку ФРГ №4005304, МПК E01H 13/00).Technical solutions that implement the known method are a method of causing rain (see USSR author's certificate No. 29675, IPC A01G 15/00, published in 1948), as well as a device for destroying fog (see Germany’s published application No. 4005304, IPC E01H 13/00).
Описываемый способ способствует распространению ионизированного воздуха, т.е. электрически заряженных частиц вверх, ускоряя тем самым процесс выпадения осадков из облачности или осаждение тумана.The described method promotes the spread of ionized air, i.e. electrically charged particles upward, thereby accelerating the process of precipitation from clouds or the deposition of fog.
Известен способ рассеивания туманов и облаков, заключающийся в генерации электрических зарядов в атмосферу путем подключения к источнику высокого напряжения коронирующих проводов, закрепленных через изоляторы на опорах у поверхности земли (см. "Журнал геофизических исследований ", Кембридж, Массачусета, март 1962 г., т. 67, стр 1073-1082). Сведения об этом способе отражены и в отечественной технической литературе (см. Л.Г. Качурин "Физические основы воздействия на атмосферные образования", Гидрометеоиздат, Ленинград, 1978 г., стр. 287-293).A known method of dispersing fogs and clouds, which consists in generating electric charges into the atmosphere by connecting corona wires to the high voltage source, fixed through insulators on supports at the surface of the earth (see "Journal of Geophysical Research", Cambridge, Massachusetts, March 1962, t 67, pp. 1073-1082). Information about this method is also reflected in the domestic technical literature (see L. G. Kachurin, “Physical Foundations of Impact on Atmospheric Formations,” Gidrometeoizdat, Leningrad, 1978, pp. 287-293).
Как следует из приведенных источников информации, определяющим фактором рассеивания тумана в известном способе является пространственный заряд, воздействующий на атмосферные образования.As follows from the above sources of information, the determining factor in the dispersion of fog in the known method is the space charge acting on atmospheric formations.
Известное устройство по патенту РФ №2124288 C1, кл. E01H 13/00, 19.12.1997 г., опубликованному 10.01.1999 г, бюл. №1, которое содержит подсоединенные к источнику тока провода с малым радиусом кривизны поверхности, закрепленные на изоляторах опор параллельно электропроводной сетке, смонтированной в вертикальной плоскости, проходящей через оси симметрии смежных опор. Генерируемый коронирующими проводами коронный разряд создает ионный ветер, который направлен от коронирующих проводов к заземленной сетке. Облако тумана, проходя через область коронного разряда, получает электрический заряд и ионным ветром, а также внешним ветровым потоком направляется на заземленную сетку. Проходя через ячейки заземленной сетки, электрически заряженные капли тумана сепарируются от ветрового потока, и очищенный от тумана ветровой поток направляется в область защищаемого от тумана пространства. Известное техническое решение обеспечивает сепарацию капель тумана из набегающего на защищаемый объект воздушного потока. Очищенный от капель тумана воздушный поток обладает хорошей оптической прозрачностью и обеспечивает необходимую дальность видимости. Сепарация капель тумана в известном техническом решении осуществляется в два этапа: на первом этапе в области горения коронного разряда производят электрическое заряжание капель тумана; на втором этапе электрически заряженные капли сепарируются на заземленной поверхности. Эффективность сепарации капель в известном техническом решении определяется устойчивостью горения коронного разряда, которая может быть обеспечена в условиях высокой точности зазора разрядного промежутка по всей площади устройства, что является сложной технологической задачей и требует значительных финансовых затрат. Более совершенной конструкцией, обеспечивающей устойчивое горение разряда, является техническое решение, представленное в патенте Ru №2516988. Данное устройство дополнительно снабжено установленными с зазором относительно коронирующих электродов на раме поверх заземленной электропроводной сетки электропроводными стержнями параллельно коронирующим электродам с шагом, вдоль поверхности сетки кратным шагу коронирующих электродов.The known device according to the patent of the Russian Federation No. 2124288 C1, class. E01H 13/00, 12/19/1997, published on 1/10/1999, bull. No. 1, which contains wires connected to the current source with a small radius of curvature of the surface, mounted on the insulators of the supports parallel to the conductive grid mounted in a vertical plane passing through the axis of symmetry of the adjacent supports. The corona discharge generated by the corona wires creates an ionic wind, which is directed from the corona wires to a grounded grid. A cloud of fog passing through the corona discharge region receives an electric charge and is directed by an ionic wind, as well as by an external wind flow, to an earthed grid. Passing through the cells of the grounded grid, electrically charged drops of fog are separated from the wind stream, and the wind stream cleaned from fog is directed to the area of the space protected from fog. A well-known technical solution provides the separation of droplets of fog from the air flow running onto the protected object. The air stream cleared of drops of fog has good optical transparency and provides the necessary range of visibility. The separation of fog droplets in a known technical solution is carried out in two stages: at the first stage, in the field of corona discharge burning, electric droplets of fog are charged; In the second stage, electrically charged drops are separated on a grounded surface. The efficiency of droplet separation in a known technical solution is determined by the stability of corona discharge combustion, which can be ensured under conditions of high accuracy of the gap of the discharge gap over the entire area of the device, which is a complex technological task and requires significant financial costs. A more advanced design that provides stable burning of the discharge is the technical solution presented in Ru patent No. 2516988. This device is additionally equipped with electrically conductive rods installed with a gap relative to the corona electrodes on the frame on top of the grounded electrically conductive grid parallel to the corona electrodes in increments along the grid surface that is a multiple of the corona electrodes.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ рассеивания тумана по патенту РФ на изобретение №2422584. Известный способ заключается в определении направления распространения тумана относительно защищаемого объекта с последующей генерацией коронного разряда с наветренной относительно защищаемого объекта стороны потоком заряженных частиц, ориентированным в сторону, направленную на защищаемый объект.The closest technical solution to the proposed method is a method of dispersing fog according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2422584. The known method consists in determining the direction of propagation of fog relative to the protected object, followed by the generation of a corona discharge from the windward relative to the protected object side by a stream of charged particles oriented towards the direction directed to the protected object.
Известный способ основан на эффекте сепарации капель. В процессе генерации коронного разряда в системе коронирующих электродов, установленных с зазором относительно осадительного электрода, значительная часть поверхности которого прозрачна для прохождения воздушного потока, происходит сепарация капельной дисперсии. Сепарируемые капли осаждаются на поверхности осадительного электрода, после их укрупнения до размеров, когда гравитационные силы будут превышать значение сил смачивания, выпадают вниз, а воздух, очищенный от капель, увлекаемый ионным ветром, совпадающим с направлением естественного ветрового потока, направляется на контролируемую территорию и вытесняет капельные дисперсии из контролируемого пространства. В результате происходит очищение защищаемой территории от тумана и облаков.The known method is based on the effect of droplet separation. In the process of generating a corona discharge in a system of corona electrodes installed with a gap relative to a precipitation electrode, a significant part of the surface of which is transparent for the passage of air flow, a droplet dispersion is separated. Separated droplets are deposited on the surface of the precipitation electrode, after they are enlarged to the size when gravitational forces exceed the value of the wetting forces, they fall down, and the air purified from the droplets, carried away by the ionic wind, which coincides with the direction of the natural wind flow, is directed to the controlled area and displaces drip dispersion from a controlled space. As a result, the protected area is cleansed of fog and clouds.
Целью предлагаемого изобретения является расширение области воздействия и повышение его эффективности.The aim of the invention is to expand the scope and increase its effectiveness.
Для достижения заявленной цели в известном способе воздействия на атмосферу, заключающемся в определении направления движения ветровых воздушных потоков относительно области планируемого воздействия с последующей генерацией в объеме воздушного потока, проходящего через область планируемого воздействия, коронного разряда, в процессе генерации коронного разряда в объеме проходящего воздушного потока повышают концентрацию паров серной кислоты;To achieve the stated goal in the known method of exposure to the atmosphere, which consists in determining the direction of movement of the wind air currents relative to the area of the planned impact with subsequent generation in the volume of the air flow passing through the area of the planned impact, the corona discharge in the process of generating a corona discharge in the volume of the passing air stream increase the concentration of sulfuric acid vapor;
процесс генерации коронного разряда предваряют получением данных о параметрах выходящей из устройства генерации коронного разряда струи воздушного потока в области планируемого воздействия с последующим расчетом распространения в струе электрических зарядов и паров серной кислоты, а повышение концентрации паров серной кислоты осуществляют в процессе генерации коронного разряда путем добавления в воздушный поток ее паров, объем которых и интенсивность генерации коронного разряда регулируют в процессе генерации коронного разряда до значений, обеспечивающих в области планируемого воздействия концентрации электрических зарядов не менее 103 1/см3, а концентрацию молекул серной кислоты в диапазоне значений (106-109)1/см3;the corona discharge generation process is preceded by obtaining data on the parameters of the air stream jet leaving the corona discharge generation device in the area of the planned impact, followed by calculation of the distribution of electric charges and sulfuric acid vapors in the stream, and the increase in the concentration of sulfuric acid vapors is carried out in the process of generating the corona discharge by adding the air flow of its vapors, the volume of which and the intensity of the generation of the corona discharge are regulated during the generation of the corona discharge about the values that ensure in the area of the planned impact the concentration of electric charges is not less than 10 3 1 / cm 3 and the concentration of sulfuric acid molecules in the range of values (10 6 -10 9 ) 1 / cm 3 ;
в воздушный поток добавляют пары аммиака в объеме, обеспечивающем концентрацию его молекул в области планируемого воздействия в диапазоне значений (106-109)1/см3;ammonia vapors are added to the air stream in a volume that ensures the concentration of its molecules in the area of the planned impact in the range of values (10 6 -10 9 ) 1 / cm 3 ;
в воздушный поток добавляют пары аммиака и диметиламина в объеме, обеспечивающем концентрацию его молекул в области планируемого воздействия в диапазоне значений (106-109)1/см3.vapors of ammonia and dimethylamine are added to the air flow in a volume that ensures the concentration of its molecules in the area of the planned exposure in the range of values (10 6 -10 9 ) 1 / cm 3 .
Технический результат в предлагаемом способе заключается в том, что помимо процесса сепарации капель в предлагаемом методе инициируются процессы конденсации паров содержащейся в атмосфере влаги. Электрические заряды снижают давление насыщенных паров на поверхностях электрически заряженных капель и способствуют образованию в атмосфере новых центров конденсации. См., например, В.Б. Лапшин и др. О давлении пара над заряженной каплей. Журнал физической химии, 2002, том 76, №10, стр. 1901-1903; А.А. Лушников и др. Образование наноаэрозолей в тропосфере под действием космического излучения. Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 2014, том 50, №2, стр. 175-184. Степень влияния электрических зарядов на скорость образования новых центров конденсации более существенна при незначительных значениях пересыщения паров воды и определяется содержанием в воздухе серной кислоты. Более существенному повышению скорости образования новых центров конденсации способствует дополнительное повышение концентрации аммиака либо и аммиака, и диметиламина. См., например, Joa~o Almeida, et. аl. Molecular understanding of sulphuric acid-amine particle nucleation in the atmosphere. Nature. Vol. 502. 2013. 359-363. Инициирование в контролируемом пространстве новых центров конденсации способствует нарушению термодинамического равновесия в контролируемом пространстве и обеспечивает разрушение облаков и туманов либо вследствие укрупнения капель и их гравитационного выпадения, либо вследствие выделения тепла конденсации, незначительного подъема облака (тумана) в более сухую область атмосферы и его испарения.The technical result in the proposed method is that in addition to the process of separation of droplets in the proposed method, the processes of condensation of the vapor contained in the atmosphere of moisture are initiated. Electric charges reduce the pressure of saturated vapors on the surfaces of electrically charged drops and contribute to the formation of new condensation centers in the atmosphere. See, for example, V.B. Lapshin et al. On vapor pressure over a charged drop. Journal of Physical Chemistry, 2002, Volume 76, No. 10, pp. 1901-1903; A.A. Lushnikov et al. The formation of nanoaerosols in the troposphere under the influence of cosmic radiation. Proceedings of the RAS. Physics of the Atmosphere and the Ocean, 2014, Volume 50, No. 2, pp. 175-184. The degree of influence of electric charges on the rate of formation of new condensation centers is more significant with insignificant supersaturation of water vapor and is determined by the content of sulfuric acid in the air. A more significant increase in the rate of formation of new condensation centers is facilitated by an additional increase in the concentration of ammonia or both ammonia and dimethylamine. See, for example, Joa ~ o Almeida, et. al. Molecular understanding of sulphuric acid-amine particle nucleation in the atmosphere. Nature. Vol. 502. 2013.335-363. The initiation of new condensation centers in the controlled space contributes to the violation of thermodynamic equilibrium in the controlled space and ensures the destruction of clouds and fogs either due to the enlargement of droplets and their gravitational precipitation, or due to the release of condensation heat, a slight rise of the cloud (fog) to a drier region of the atmosphere and its evaporation.
Реализация предлагаемого способа предусматривает, прежде всего, использование технических средств, обеспечивающих генерацию коронного разряда в атмосфере. Для этих целей могут быть использованы различные известные устройства, описание которых представлено в патентах РФ на изобретение. См., например, патенты Ru №2525333, №2516988, №2488266. Для дальнейшего описания представленного способа используется схема устройства, представленная в патенте на изобретение №2525333 Ru. Схема устройства представлена на рис. 1 Устройство включает установленную в корпусе 1 заземленную решетчатую конструкцию 2 с зазором Δ, относительно которой электрически изолированно, например, на изоляторах 3 закреплены коронирующие электроды 4. Коронирующие электроды соединены с высоковольтным источником питания. Вдоль заземленной решетчатой конструкции 2 с противоположной относительно коронирующих электродов 4 стороны установлен аэродинамический отражатель 5. Аэродинамический отражатель 5 может быть выполнен в виде вставляемых друг в друга отдельных сегментов. Поверхность аэродинамического отражателя выполнена в виде цилиндрической поверхности, образующая которой параллельна заземленной решетчатой конструкции 2. При этом направляющая цилиндрической поверхности аэродинамического отражателя выполнена по кривой линии, угол наклона которой к заземленной решетчатой конструкции α уменьшается по мере удаления его образующей от заземленной решетчатой конструкции 2. Аэродинамический отражатель 5 установлен с возможностью регулирования длины и угла наклона его направляющей относительно заземленной конструкции. Крепление аэродинамического отражателя может быть осуществлено на поворотной оси 6, закрепленной на заземленной решетчатой конструкции 2. После выбора устройства генерации коронного разряда определяют направления движения воздушных потоков относительно области планируемого воздействия и определяют линии тока ветровых потоков в окрестности контролируемой территории в периоды проведения работ. Технические средства, обеспечивающие генерацию коронного разряда в атмосфере, устанавливают с наветренной стороны таким образом, чтобы линии тока воздушного потока, выходящего из устройств генерации коронного разряда (на рис. 1 обозначены линиями A и B), максимально перекрывали область планируемого воздействия. Количество устройств генерации коронного разряда и их размещение на контролируемой территории выбирают исходя из анализа сценарных расчетов прохождения через область планируемого воздействия линий тока, выходящих из устройств генерации коронного разряда струй. Далее производятся сценарные расчеты распространения выходящих из устройств генерации коронного разряда струй в области планируемого воздействия. В результате расчетов получают зависимости рассеивания по длине струи потока электрических зарядов, паров серной кислоты, аммиака и диметиламина. Исходными данными для сценарных расчетов являются параметры устройства генерации коронного разряда (габаритные размеры, скорости ионного ветра, ограничения по возможностям регулирования аэродинамического отражателя), орография контролируемой территории, направление и скорости ветровых потоков. Расчеты могут производиться с использованием известных методик, используемых для расчета рассеивания загрязняющих веществ из дымовых труб промышленных предприятий. См., например, В.Е. Бекетов и др. Конспект лекций «Рассеивание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и методики расчета приземных концентраций» по дисциплине «Инженерная экология городов». Харьков. 2011. При этом учитывается специфика происходящих в струе микрофизических процессов, связанных с образованием и эволюцией субмикронных аэрозолей вследствие добавления в струю электрических зарядов, серной кислоты, аммиака и диметиламина. По результатам сценарных расчетов определяется необходимое количество серной кислоты, аммиака и диметиамина, которые необходимо добавлять в струю потока в области ее выхода из устройства генерации коронного разряда и мощность генерируемых коронный разряд устройств из условия достижения в области планируемого воздействия требуемых концентраций:The implementation of the proposed method provides, first of all, the use of technical means for generating a corona discharge in the atmosphere. For these purposes, various known devices can be used, the description of which is presented in the RF patents for the invention. See, for example, Ru patents No. 2525333, No. 2516988, No. 2488266. To further describe the presented method, the device diagram presented in the patent for invention No. 2525333 Ru is used. The device diagram is shown in Fig. 1 The device includes a grounded lattice structure 2 installed in the
- электрических зарядов не менее 103 1/см3;- electric charges of at least 10 3 1 / cm 3 ;
- паров серной кислоты в диапазоне значений (106-109)1/см3;- sulfuric acid vapor in the range of values (10 6 -10 9 ) 1 / cm 3 ;
- аммиака в диапазоне (106-109)1/см3;- ammonia in the range (10 6 -10 9 ) 1 / cm 3 ;
- диметиламина в диапазоне (106-109)1/см3.- dimethylamine in the range of (10 6 -10 9 ) 1 / cm 3 .
Учитывая, что методики расчета распространения воздушных потоков в погранслое атмосферы, а также методики расчета рассеивания содержащихся в воздушных потоках примесей носят приближенный характер, полученные расчетные данные рекомендуется уточнить проведением лабораторными исследованиями и проведением экспериментальных исследований в условиях реальной местности. Для визуализации и моделирования распространения струй из устройства генерации коронного разряда относительно области планируемого воздействия могут быть использованы дымовые потоки.Considering that the methods for calculating the distribution of air flows in the atmospheric boundary layer, as well as the methods for calculating the dispersion of impurities contained in air flows, are approximate, it is recommended that the calculated data be clarified by laboratory studies and experimental studies in real terrain. For visualization and modeling of the distribution of jets from the device generating a corona discharge relative to the area of the planned impact, smoke streams can be used.
В отсутствие возможности получения прогноза о распространении содержащихся в струе воздушного потока веществ требуемый их объем, который будет добавляться в процессе генерации, выбирают исходя из нижних пределов их концентрации:In the absence of the possibility of obtaining a forecast on the distribution of substances contained in the air stream, the required volume, which will be added during the generation process, is selected based on the lower limits of their concentration:
электрических зарядов не менее 103 1/см3;electric charges of at least 10 3 1 / cm 3 ;
- паров серной кислоты не менее 106 1/см3;- sulfuric acid vapor not less than 10 6 1 / cm 3 ;
- аммиака не менее 106 1/см3;- ammonia not less than 10 6 1 / cm 3 ;
- диметиламина не менее 106 1/см3.- dimethylamine not less than 10 6 1 / cm 3 .
Последующее увеличение концентрации добавляемых веществ, вплоть до установления верхней границы их концентрации, осуществляют до достижения положительного эффекта воздействия. Интенсивность генерации коронного разряда регулируют до значений максимальной величины тока устойчивого коронного разряда (исключающего вероятность искрового пробоя разрядного промежутка), формируемого устройством генерации коронного разряда.A subsequent increase in the concentration of added substances, up to establishing the upper limit of their concentration, is carried out until a positive effect is achieved. The intensity of the generation of the corona discharge is regulated to the maximum current value of the stable corona discharge (excluding the probability of spark breakdown of the discharge gap) formed by the device for generating the corona discharge.
После того как выбраны и установлены устройства генерации коронного разряда и получены данные о требуемых объемах добавляемых веществ и мощности генерации коронного разряда, осуществляют процесс воздействия на атмосферу. Путем подключения коронирующих электродов 4 к источнику питания вследствие высокого напряжения на коронирующих электродах 4 между коронирующими электродами 4 и заземленной решетчатой конструкцией 2 формируется мощное электрическое поле и зажигается коронный разряд. При генерации коронного разряда формируется ионный ветер от коронирующего электрода 4 к заземленной решетчатой конструкции 2. Ионный ветровой поток складывается с естественным натекающим ветровым потоком и попадает в разрядный промежуток, где содержащиеся в нем аэрозольные частицы и молекулы воздуха приобретают электрический заряд. При прохождении воздушного потока, сформированного ионным ветром и естественным натекающим ветровым потоком, мимо заземленных электропроводных элементов заземленной решетчатой конструкции, часть электрически заряженных частиц электрическим полем осаждается на их заземленных поверхностях и сепарируется от ветрового потока. Сформированный воздушный поток, обогащенный электрически заряженными частицами, которые вследствие малости своих размеров не смогли быть сепарированы электрическим полем, выходит из заземленной решетчатой конструкции 2. В выходящий воздушный поток, обогащенный электрически заряженными частицами, добавляют пары серной кислоты, а для повышения эффективности в случае необходимости и аммиака, и диметиламина в объеме, значение которого определено до начала генерации коронного разряда при проведении сценарных расчетов. Обогащенный добавленными веществами и электрическими зарядами воздушный поток попадает на аэродинамический отражатель 5, отражаясь от поверхности которого выходит наружу в естественную атмосферу в виде струи. Сформированная предлагаемым устройством очищенная от тумана струя воздушного потока, имеющая скорость (W+ΔW), под воздействием внешнего естественного натекающего ветрового потока, имеющего скорость W, трансформируется в результирующую струю, ограниченную линиями тока A-B (см. рис. 1). При ориентации аэродинамического отражателя 5 в положение, обеспечивающее направление выходящей из предлагаемого устройства струи вертикально вверх, границы линий тока результирующей струи будут описываться уравнениями, представленными на рис. 1. При других положениях аэродинамического отражателя, либо всего устройства, когда выходящая из него струя будет ориентирована под углом к натекающему внешнему естественному ветровому потоку, границы струи определяются исходя из общих уравнений взаимодействия струй, достаточно полно описанных в специальной литературе по прикладной аэродинамике. См., например, Г.Н. Абрамович. Прикладная газовая динамика. Часть 1. Издание пятое. Издательство «Наука». Главная редакция физико-математической литературы. 1991 г.; И.А. Шепелев. Аэродинамика воздушных потоков в помещении. Москва. Строиздат. 1978. Сформированная струя воздушного потока, насыщенного электрическими зарядами, серной кислотой, аммиаком и диметиламином, направляется в область планируемого воздействия. При работе в условиях тумана значительная часть капель тумана (более 80% по данным лабораторных экспериментов) будет сепарироваться от воздушного потока в устройстве генерации коронного разряда. В область воздействия будет попадать очищенный от тумана воздух, который, как и в известном способе, будет вытеснять туман из контролируемой территории. Содержащиеся в струе воздушного потока электрические заряды инициируют процессы конденсации, которые усиливаются в условиях повышенной концентрации серной кислоты. Выделяющееся при этом тепло способствует процессу подъема воздушных масс, рассеиванию тумана на значительной территории, в том числе и подъему нижней границы облачности, что расширяет область воздействия и повышает его эффективность. Повышение концентрации серной кислоты, а также одновременно и аммиака, и диметиламина еще больше усиливает интенсификацию процесса конденсации паров и, соответственно, повышает эффективность воздействия. Как показали экспериментальные исследования, проведенные в натурных условиях, микрофизические процессы, происходящие в атмосфере, обогащенной электрическими зарядами, способствуют рассеиванию тумана на значительной территории. См., например, В.Б. Лапшин и др. «Результаты натурных экспериментов по оценке влияния коронного разряда на плотность тумана». Метеорология и гидрология. 2006, №1, стр 41-47. Учитывая, что увеличение концентрации серной кислоты значительно усиливает процессы конденсации, предлагаемый способ обеспечит расширение области воздействия и повышение его эффективности. Добавление паров серной кислоты, а также и при необходимости аммиака и диметиламина может также осуществляться на входе в устройство генерации коронного разряда. В этом случае в сценарных расчетах распространения выходящих из устройств генерации коронного разряда струй необходимо учитывать микрофизические процессы образования и эволюции капельных дисперсий в области генерации коронного разряда и осаждение капельных дисперсий на поверхности заземленной решетчатой конструкции.After the devices for the generation of the corona discharge are selected and installed and the data on the required volumes of the added substances and the power of the generation of the corona discharge are obtained, the process of exposure to the atmosphere is carried out. By connecting the corona electrodes 4 to the power source due to the high voltage on the corona electrodes 4, a powerful electric field is formed between the corona electrodes 4 and the grounded lattice structure 2 and a corona discharge is ignited. When a corona discharge is generated, an ionic wind is formed from the corona electrode 4 to the grounded lattice structure 2. The ionic wind stream is added to the natural flowing wind stream and enters the discharge gap, where the aerosol particles and air molecules contained in it acquire an electric charge. When an air stream formed by an ionic wind and a natural flowing wind flow passes past grounded electrically conductive elements of an grounded lattice structure, a part of electrically charged particles is deposited by an electric field on their grounded surfaces and separated from the wind flow. The formed air stream enriched with electrically charged particles, which, due to their small size, could not be separated by an electric field, leaves the grounded lattice structure 2. Sulfuric acid vapors are added to the exit air stream enriched with electrically charged particles, and to increase efficiency, if necessary and ammonia, and dimethylamine in the volume, the value of which was determined before the generation of the corona discharge during scenario calculations. Enriched with added substances and electric charges, the air stream enters the
Использование предлагаемого способа для инициирования процессов образования осадков предусматривает формирование восходящих воздушных потоков, поднимающихся до высот не менее 100 метров, что требует использование устройства генерации коронного разряда на площади не менее 104 м2, с линейным размером устройства вдоль по ветру не менее 100 м. Предлагаемый способ может быть также реализован при генерации коронного разряда в области, где естественным образом уже сформировался восходящий воздушный поток. В этом случае необходимо, чтобы линии тока воздушного потока, выходящего из устройства генерации коронного разряда, направлялись в область восходящего воздушного потока. В этом случае восходящий воздушный поток с помощью воздушного потока, генерируемого коронным разрядом, будет насыщен электрическими зарядами и повышенной концентрацией серной кислоты, а при добавлении в поток аммиака и диметиламина еще и аммиаком, и диметиламином. При этом в восходящем воздушном потоке образуются дополнительные частицы, которые вследствие адиабатического расширения воздуха перерастут в облачные ядра конденсации, сконденсируют на себе пересыщенную влагу, что увеличит вероятность выпадения осадков.Using the proposed method for initiating precipitation processes involves the formation of ascending air currents rising to heights of at least 100 meters, which requires the use of a corona discharge generating device on an area of at least 10 4 m 2 , with a linear size of the device along the wind of at least 100 m. The proposed method can also be implemented when generating a corona discharge in an area where an upward air flow has already formed naturally. In this case, it is necessary that the flow lines of the air flow leaving the corona discharge generating device be directed to the upward air flow region. In this case, the ascending air stream using the air stream generated by the corona discharge will be saturated with electric charges and an increased concentration of sulfuric acid, and when ammonia and dimethylamine are added to the stream, also ammonia and dimethylamine. In this case, additional particles are formed in the ascending air flow, which, due to adiabatic expansion of the air, will grow into cloudy condensation nuclei, condense supersaturated moisture on themselves, which will increase the likelihood of precipitation.
Таким образом, предложенное техническое решение благодаря новым, ранее неизвестным признакам в сочетании с известными признаками, позволяет расширить области воздействия на атмосферу и повысить эффективность воздействия, добиться цели изобретения.Thus, the proposed technical solution, thanks to new, previously unknown features in combination with known features, allows you to expand the area of impact on the atmosphere and increase the effectiveness of the impact, to achieve the purpose of the invention.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015104590/13A RU2595015C1 (en) | 2015-02-12 | 2015-02-12 | Method of influence on atmosphere |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015104590/13A RU2595015C1 (en) | 2015-02-12 | 2015-02-12 | Method of influence on atmosphere |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2595015C1 true RU2595015C1 (en) | 2016-08-20 |
Family
ID=56697555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015104590/13A RU2595015C1 (en) | 2015-02-12 | 2015-02-12 | Method of influence on atmosphere |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2595015C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647276C1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-03-15 | Алексей Алексеевич Палей | Method of fog and clouds dispersion and precipitation inducing |
| RU2647278C1 (en) * | 2017-02-17 | 2018-03-15 | Алексей Алексеевич Палей | Method of sediments regulation |
| RU2794966C1 (en) * | 2022-11-01 | 2023-04-26 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова" | Device for generating electric charges into atmosphere |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2052626A (en) * | 1933-06-05 | 1936-09-01 | Massachusetts Inst Technology | Method of dispelling fog |
| JPH08302642A (en) * | 1995-05-02 | 1996-11-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Mist dissipate method and its facility |
| RU2422548C1 (en) * | 2010-04-09 | 2011-06-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Iron |
| RU2488266C2 (en) * | 2011-10-11 | 2013-07-27 | Алексей Алексеевич Палей | Method and device for electrophysical effect at atmosphere |
-
2015
- 2015-02-12 RU RU2015104590/13A patent/RU2595015C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2052626A (en) * | 1933-06-05 | 1936-09-01 | Massachusetts Inst Technology | Method of dispelling fog |
| JPH08302642A (en) * | 1995-05-02 | 1996-11-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Mist dissipate method and its facility |
| RU2422548C1 (en) * | 2010-04-09 | 2011-06-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Iron |
| RU2488266C2 (en) * | 2011-10-11 | 2013-07-27 | Алексей Алексеевич Палей | Method and device for electrophysical effect at atmosphere |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647278C1 (en) * | 2017-02-17 | 2018-03-15 | Алексей Алексеевич Палей | Method of sediments regulation |
| RU2647276C1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-03-15 | Алексей Алексеевич Палей | Method of fog and clouds dispersion and precipitation inducing |
| RU2794966C1 (en) * | 2022-11-01 | 2023-04-26 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова" | Device for generating electric charges into atmosphere |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7924545B2 (en) | Apparatus for controlling atmospheric humidity | |
| CN108348926A (en) | System and method for collecting species | |
| WO2010012354A1 (en) | Apparatus and related methods for weather modification by electrical processes in the atmosphere | |
| RU2595015C1 (en) | Method of influence on atmosphere | |
| RU2422584C1 (en) | Method of fog dissipation | |
| RU2516988C1 (en) | Mist dispersal device | |
| RU2414117C1 (en) | Apparatus for electrophysical influence on atmosphere | |
| RU2525333C1 (en) | Device to disperse fog | |
| RU2675313C1 (en) | Device for fog dissipation | |
| RU2616393C1 (en) | Fog dissipator | |
| RU2297758C1 (en) | Method, apparatus and system for local acting upon meteorological processes in earth atmosphere | |
| WO2003061370A1 (en) | Method and apparatus for controlling atmospheric conditions | |
| RU2488266C2 (en) | Method and device for electrophysical effect at atmosphere | |
| RU2090057C1 (en) | Atmospheric process control method and technical system, method for generating convection currents in atmosphere and ion generator | |
| RU2734550C1 (en) | Method for mist dispersion and device for its implementation | |
| RU2694200C1 (en) | Method for destruction of tropospheric temperature inversion layer | |
| RU2494326C1 (en) | Cooling tower | |
| RU2647276C1 (en) | Method of fog and clouds dispersion and precipitation inducing | |
| RU2124288C1 (en) | Fog and clouds dissipating apparatus | |
| Boussaton et al. | Influence of water conductivity on micro-discharges from raindrops in strong electric fields | |
| RU2490869C2 (en) | Method of directional change in circulation of air masses and weather conditions related to it | |
| RU2560236C1 (en) | Fog dispersal device | |
| RU2746587C1 (en) | Fog dispersal device | |
| RU2681227C1 (en) | Device for fog dissipation | |
| RU2679681C1 (en) | Method and device for forming a rising air flow |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180213 |