RU2829779C1 - Method of generating electric charges into atmosphere - Google Patents
Method of generating electric charges into atmosphere Download PDFInfo
- Publication number
- RU2829779C1 RU2829779C1 RU2024109687A RU2024109687A RU2829779C1 RU 2829779 C1 RU2829779 C1 RU 2829779C1 RU 2024109687 A RU2024109687 A RU 2024109687A RU 2024109687 A RU2024109687 A RU 2024109687A RU 2829779 C1 RU2829779 C1 RU 2829779C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air flow
- atmosphere
- electric charges
- aerosol particles
- corona discharge
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 7
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области техники, предназначенной для электрического воздействия на атмосферу с целью модификации погодных условий на контролируемой территории (сельскохозяйственные угодья, аэродромы, морские порты, скоростные автодороги, открытые площадки для проведения различных спортивных и зрелищных мероприятий и т.д.).The invention relates to the field of technology intended for electrical influence on the atmosphere in order to modify weather conditions in a controlled area (agricultural lands, airfields, seaports, high-speed highways, open areas for holding various sports and entertainment events, etc.).
Устройства, описание которых представлено в авторском свидетельстве СССР на изобретение № 71260, МПК A01G 15/00 и патенте США №3456880, МПК A01G 15/00, реализуют способ генерации электрических зарядов в атмосферу, основанный на доставке непосредственно в облако коронирующих проводов, соединенных с источником высокого напряжения. Для реализации данного способа необходимо поднимать коронирующие провода, которые генерируют электрические заряды, на высоту расположения облака, что требует больших затрат топливно-энергетических ресурсов и не всегда осуществимо по погодным условиям.The devices described in the USSR Author's Certificate for Invention No. 71260, IPC A01G 15/00 and US Patent No. 3456880, IPC A01G 15/00 implement a method for generating electric charges into the atmosphere based on delivering corona wires connected to a high-voltage source directly into the cloud. To implement this method, it is necessary to raise the corona wires that generate electric charges to the height of the cloud, which requires large expenditures of fuel and energy resources and is not always feasible due to weather conditions.
Известен способ генерации электрических зарядов в атмосферу путем монтажа коронирующих проводов у поверхности земли, (см. Л.Г. Качурин «Физические основы воздействия на атмосферные образования», Гидрометеоиздат, Ленинград, 1978 г. стр. 287-293). Реализация данного способа генерации электрических зарядов в атмосферу ограничена погодными условиями. Для генерации в атмосферу электрических зарядов данным способом необходимо, чтобы провода обдувались ветровым потоком, направленным в сторону, где планируется сформировать объемный электрический заряд, в прогнозируемую область электрического воздействия.A method of generating electric charges into the atmosphere by installing corona wires near the earth's surface is known (see L.G. Kachurin, "Physical Principles of Influence on Atmospheric Formations", Gidrometeoizdat, Leningrad, 1978, pp. 287-293). The implementation of this method of generating electric charges into the atmosphere is limited by weather conditions. To generate electric charges into the atmosphere in this way, it is necessary that the wires be blown by a wind flow directed in the direction where it is planned to form a volumetric electric charge, in the predicted area of electric influence.
Известен способ генерации электрического заряда в атмосферу, описание которого представлено в авторском свидетельстве СССР № 29675, МПК A01G 15/00, опубликованном в 1948 г. Данный способ предусматривает обдув воздушным потоком, формируемым с помощью технических средств, коронирующих электродов, установленных у поверхности земли. Описываемый способ и устройство способствует выносу ионизированного воздуха, т.е. электрически заряженных частиц вверх, ускоряя тем самым процесс выпадения осадков из облачности или осаждение тумана.A method for generating an electric charge into the atmosphere is known, the description of which is presented in the USSR Author's Certificate No. 29675, IPC A01G 15/00, published in 1948. This method involves blowing an air flow, formed by technical means, onto corona electrodes installed at the surface of the earth. The described method and device facilitate the removal of ionized air, i.e. electrically charged particles upward, thereby accelerating the process of precipitation from clouds or the deposition of fog.
Наиболее близким способом генерации электрических зарядов в атмосферу к предлагаемому относится способ, техническая реализация которого изложена в патенте РФ № 2763511 МПК 6 A01G 15/00. Известное устройство содержит систему генерации коронного разряда, включающую электрически соединенный с высоковольтным источником питания коронирующий электрод, установленный с зазором относительно осадительного электрода. Осадительный электрод выполнен в виде окружающей коронирующий электрод цилиндрической полости, торцевые поверхности которой открыты для прохождения воздушного потока. Нагнетание воздушного потока для прохождения его через цилиндрическую полость осадительного электрода, внутри которой генерируется униполярный коронный разряд, осуществляется путем установки известного устройства генерации электрического заряда в атмосферу на беспилотный летательный аппарат, вдоль его оси, в области прохождения струи его тягового винта. В известном устройстве по всей поверхности коронирующего электрода формируют неоднородное электрическое поле, интенсивность которого обеспечивает зажигание коронного разряда. Коронный разряд генерирует заполняющие цилиндрическую полость осадительного электрода униполярные ионы, значительная часть которых в процессе своего движения к осадительному электроду осаждаются на окружающих их аэрозолях. Электрически заряженные аэрозоли имеют очень малую подвижность, не успевают достичь поверхности осадительного электрода и набегающим воздушным потоком от движения беспилотного летательного аппарата и воздушным потоком его воздушного винта выносятся в атмосферу. Для повышения эффективности выноса в атмосферу генерируемых коронным разрядом электрических зарядов в воздушный поток, который нагнетается в область генерации коронного разряда, впрыскиваются конверсионные газы. Образуемые в результате конверсии «газ-частица» из впрыскиваемых конверсионных газов вторичные аэрозоли способствуют повышению эффективности выноса электрических зарядов в атмосферу. Успешно решается задача генерации электрического заряда в атмосфере.The closest method for generating electric charges into the atmosphere to the proposed one is the method, the technical implementation of which is set out in Russian Federation Patent No. 2763511 IPC 6 A01G 15/00. The known device contains a corona discharge generation system, including a corona electrode electrically connected to a high-voltage power source, installed with a gap relative to the collecting electrode. The collecting electrode is made in the form of a cylindrical cavity surrounding the corona electrode, the end surfaces of which are open for the passage of an air flow. Forcing the air flow for its passage through the cylindrical cavity of the collecting electrode, inside which a unipolar corona discharge is generated, is carried out by installing the known device for generating an electric charge into the atmosphere on an unmanned aerial vehicle, along its axis, in the area of passage of the jet of its traction screw. In the known device, a non-uniform electric field is formed over the entire surface of the corona electrode, the intensity of which ensures the ignition of a corona discharge. The corona discharge generates unipolar ions filling the cylindrical cavity of the precipitation electrode, a significant portion of which are deposited on the surrounding aerosols during their movement to the precipitation electrode. Electrically charged aerosols have very low mobility, do not have time to reach the surface of the precipitation electrode and are carried out into the atmosphere by the oncoming air flow from the movement of the unmanned aerial vehicle and the air flow of its propeller. To increase the efficiency of carrying out into the atmosphere of electric charges generated by the corona discharge, conversion gases are injected into the air flow that is pumped into the area of corona discharge generation. Secondary aerosols formed as a result of the "gas-particle" conversion from the injected conversion gases contribute to increasing the efficiency of carrying out electric charges into the atmosphere. The problem of generating an electric charge in the atmosphere is successfully solved.
Вместе с тем, скорость образования и роста вторичных аэрозолей ограничена. Процесс образования вторичных аэрозолей за время прохождения через область генерации коронного разряда конверсионных газов не может в полной мере быть реализован. Концентрация вторичных аэрозолей и их размеры, которые могут быть достигнуты за время прохождения воздушного потока через область генерации коронного разряда, недостаточна для эффективного осаждения на их поверхности генерируемых коронным разрядом электрических зарядов. Вследствие чего, значительная часть вторичных аэрозолей образуется из конверсионных газов уже после выхода воздушного потока из области генерации коронного разряда. Концентрация аэрозольных частиц в воздушном потоке, проходящем через область генерации коронного разряда, в большей степени определяется естественной концентрацией аэрозольных частиц, которые содержатся в воздушном потоке, нагнетаемом в известное устройство генерации электрических зарядов. Данная концентрация не всегда велика, и генерируемые коронным разрядом ионы вследствие высокой их электрической подвижности достигают поверхности осадительного электрода, без столкновения с аэрозольными частицами, безвозвратно теряются, замыкая высоковольтную электрическую цепь, и не участвуют в процессе выноса электрического заряда в атмосферу. Снижается эффективность генерации электрических зарядов.At the same time, the rate of formation and growth of secondary aerosols is limited. The process of formation of secondary aerosols during the passage of conversion gases through the corona discharge generation area cannot be fully realized. The concentration of secondary aerosols and their sizes that can be achieved during the passage of the air flow through the corona discharge generation area are insufficient for the effective deposition of electric charges generated by the corona discharge on their surface. As a result, a significant part of secondary aerosols is formed from conversion gases after the air flow leaves the corona discharge generation area. The concentration of aerosol particles in the air flow passing through the corona discharge generation area is largely determined by the natural concentration of aerosol particles contained in the air flow pumped into the known device for generating electric charges. This concentration is not always high, and the ions generated by the corona discharge, due to their high electrical mobility, reach the surface of the precipitation electrode without colliding with aerosol particles, are irretrievably lost, closing the high-voltage electrical circuit, and do not participate in the process of removing the electrical charge into the atmosphere. The efficiency of generating electrical charges decreases.
Целью изобретения является повышение эффективности генерации электрических зарядов в атмосферу.The aim of the invention is to increase the efficiency of generating electric charges into the atmosphere.
Для достижения поставленной цели изобретения в известном способе генерации электрических зарядов в атмосферу, заключающемся в продвижении воздушного потока через область генерации электрических зарядов, процесс продвижения воздушного потока через область генерации электрических зарядов предваряют добавлением в воздушный поток аэрозольных частиц.In order to achieve the stated objective of the invention, in the known method of generating electric charges into the atmosphere, which consists of moving an air flow through the area of generating electric charges, the process of moving the air flow through the area of generating electric charges is preceded by adding aerosol particles to the air flow.
Предусмотрены различные способы добавления в воздушный поток аэрозольных частиц:There are various ways to add aerosol particles to the air flow:
использование в качестве привода устройства, продвигающего воздушный поток через область генерации электрических зарядов, коллекторного электродвигателя;using a collector electric motor as a drive for a device that moves an air flow through the area of electric charge generation;
путем добавления в воздушный поток продуктов горения аэрозолеобразующего пиротехнического состава.by adding an aerosol-forming pyrotechnic composition to the air flow of combustion products.
Технический результат в предлагаемом техническом решении достигается за счет более полного заполнения воздушного потока, продвигаемого в области генерации коронного разряда, аэрозольными частицами, на поверхности которых и выносится в атмосферу генерируемые коронным разрядом электрические заряды. Снижается вероятность прохождения генерируемых коронным разрядом электрических зарядов к осадительному электроду и их безвозвратная потеря.The technical result in the proposed technical solution is achieved due to a more complete filling of the air flow, moving in the area of corona discharge generation, with aerosol particles, on the surface of which the electric charges generated by the corona discharge are carried out into the atmosphere. The probability of the passage of electric charges generated by the corona discharge to the precipitation electrode and their irretrievable loss is reduced.
Способ генерации электрических зарядов основан на продвижении воздушного потока через область генерации электрических зарядов, заполненного генерируемыми коронным разрядом ионами, на которые воздействует мощное электрическое поле. Генерируемые в коронном разряде ионы, под действием электрического поля движутся от одного электрода к другому, встречаясь на своем пути с аэрозольными частицами, которые содержатся в продвигаемом воздушном потоке, осаждаются на их поверхности. При увеличении концентрации аэрозольных частиц, содержащихся в продвигаемом воздушном потоке, ограничивается количество электрических зарядов, которые мощным электрическим полем беспрепятственно продвигаются сквозь воздушный поток к противоположно заряженному электроду, и безвозвратно нейтрализуются. Осевшие на аэрозольных частицах электрические заряды выносятся в атмосферу. Чем выше концентрация аэрозольных частиц в воздушном потоке, продвигаемом через область генерации коронного разряда, тем больше электрических зарядов будет вынесено из области коронного разряда в атмосферу, и тем выше эффективность генерации электрических зарядов в атмосферу.The method of generating electric charges is based on moving an air flow through the electric charge generation area filled with ions generated by a corona discharge, which are affected by a powerful electric field. The ions generated in the corona discharge, under the action of the electric field, move from one electrode to another, meeting on their way with aerosol particles contained in the advanced air flow, and are deposited on their surface. With an increase in the concentration of aerosol particles contained in the advanced air flow, the number of electric charges is limited, which, due to the powerful electric field, freely move through the air flow to the oppositely charged electrode, and are irreversibly neutralized. The electric charges deposited on the aerosol particles are carried out into the atmosphere. The higher the concentration of aerosol particles in the air flow, moved through the corona discharge generation area, the more electric charges will be carried out of the corona discharge area into the atmosphere, and the higher the efficiency of generating electric charges into the atmosphere.
Реализация предлагаемого способа генерации электрических зарядов в атмосферу предусматривает продвижение воздушного потока через область генерации коронного разряда. Перед входом воздушного потока в область генерации коронного разряда в него добавляют аэрозольные частицы. Добавление в воздушный поток аэрозольных частиц может осуществляться известными методами и с помощью известных устройств генерирующих аэрозоли (см., например, патенты РФ на изобретение № 2800769 С2, № 2816455 С2, № 2788087 С1, № 2483770 С1, № 2201774 С2, № 2269738 С2; Толпыгин Л.И., Дубцов С.Н., Васильева М.А., Жохова Н.А., Лапшин В.Б., Сыроешкин А.В., Палей А.А. Поступление наночастиц в окружающую среду при работе бытовых приборов. Журнал «Безопасность жизнедеятельности», №5 (149), 2013, стр. 25-31. Издательство «Новые технологии»; Шилин А.Г., Хучунаев Б.М. Возможности увеличения эффективности пиротехнических генераторов льдообразующего аэрозоля. Науки о земле «Наука. Инновации. Технологии», №1, 2022, стр. 87-109. DOI: 10.37493/2308-4758.2022.1.5). Насыщенный аэрозольными частицами воздушный поток продвигается через область генерации коронного разряда. Генерируемые коронным разрядом электрические заряды в процессе своего движения под действием электрического поля, генерирующего коронный разряд, сталкиваются с содержащимися в продвигаемом воздушном потоке аэрозольными частицами и осаждаются на их поверхности. Электрически заряженные аэрозольные частицы имеют очень малую подвижность и практически не подвержены воздействию на них электрического поля, формирующего коронный разряд, и следуют по линиям тока продвигаемого воздушного потока наружу в атмосферу. Таким образом, в атмосфере формируется струя, воздушного потока, насыщенного электрически заряженными аэрозолями. Решается задача генерации в атмосферу электрических зарядов.The implementation of the proposed method for generating electric charges into the atmosphere involves moving the air flow through the corona discharge generation area. Before the air flow enters the corona discharge generation area, aerosol particles are added to it. Aerosol particles can be added to the air flow using known methods and known aerosol generating devices (see, for example, Russian Federation patents for invention No. 2800769 C2, No. 2816455 C2, No. 2788087 C1, No. 2483770 C1, No. 2201774 C2, No. 2269738 C2; Tolpygin L.I., Dubtsov S.N., Vasilyeva M.A., Zhokhova N.A., Lapshin V.B., Syroeshkin A.V., Paley A.A. Nanoparticle release into the environment during operation of household appliances. Life Safety Magazine, No. 5 (149), 2013, pp. 25-31. Publisher: Novye technologies»; Shilin A.G., Khuchunaev B.M. Possibilities of increasing the efficiency of pyrotechnic generators of ice-forming aerosol. Earth Sciences «Science. Innovations. Technologies», No. 1, 2022, pp. 87-109. DOI: 10.37493/2308-4758.2022.1.5). The air flow saturated with aerosol particles moves through the corona discharge generation region. The electric charges generated by the corona discharge, during their movement under the action of the electric field generating the corona discharge, collide with the aerosol particles contained in the advanced air flow and are deposited on their surface. Electrically charged aerosol particles have very low mobility and are practically not affected by the electric field forming the corona discharge, and follow the current lines of the advanced air flow outward into the atmosphere. Thus, a jet of air flow saturated with electrically charged aerosols is formed in the atmosphere. The problem of generating electric charges in the atmosphere is solved.
Использование для добавления в воздушный поток аэрозольных частиц коллекторного электродвигателя позволяет интегрировать функциональные возможности коллекторного электродвигателя в качестве устройства, обеспечивающего одновременно и привод механизма, продвигающего воздушный поток и добавление в воздушный поток аэрозольных частиц. Аэрозольные частицы в коллекторном двигателе образуются в процессе его работы при истирании щеточного узла.The use of a collector motor for adding aerosol particles to the air flow allows integrating the functionality of a collector motor as a device that simultaneously provides both the drive of the mechanism that moves the air flow and the addition of aerosol particles to the air flow. Aerosol particles in a collector motor are formed during its operation when the brush assembly wears out.
Добавление в воздушный поток, продвигаемый через область генерации коронного разряда, продуктов горения аэрозолеобразующего пиротехнического состава позволяет эффективно использовать известные технические решения для решения поставленной задачи. Кроме того, при использовании аэрозолеобразующих пиротехнических средств, применяемых для активных воздействий на метеорологические образования, позволит не только повысить эффективность генерации в атмосферу электрического заряда, но и повысить льдообразующую эффективность образованного пиротехническими средствами аэрозоля, т.к. они становятся электрически заряженными.Adding combustion products of an aerosol-forming pyrotechnic composition to the air flow moving through the corona discharge generation area allows for the effective use of known technical solutions to solve the problem. In addition, when using aerosol-forming pyrotechnic means used for active impacts on meteorological formations, it will not only increase the efficiency of generating an electric charge into the atmosphere, but also increase the ice-forming efficiency of the aerosol formed by the pyrotechnic means, since they become electrically charged.
Описание предлагаемого способа генерации электрического заряда в атмосферу поясняется на примере его реализации в устройстве, условная схема которого представлена на фиг. 1. Устройство содержит установленный воздушном канале 1 вентилятор 2. В качестве привода вентилятора 2 используется коллекторный электродвигатель (на фиг. 1 не показан). Коллекторный электродвигатель, как известно, является мощным генератором аэрозольных частиц, концентрация которых в 30-40 раз превышает фоновую концентрацию. Электрически соединенная с контуром заземления высоковольтного источника питания 3 цилиндрическая обечайка 4, выполненная из электропроводного материала с диаметром, равным диаметру воздушного канала 1 и передней своею свободной для прохождения воздушного потока опорной торцевой частью 5 закреплена соосно на фланце 6 воздушного канала 1. На задней торцевой части цилиндрической обечайки 4 закреплен свободный для прохождения воздушного потока опорный фланец 7, на оси которого установлена базовая опора 8 изолятора 9. На противоположном от базовой опоры 8 конце изолятора 9 установлен фланец 10 крепления электрода 11. Электрод 11 выполнен в виде цилиндрического стакана, своим днищем закрепленного на фланце 10 изолятора 9, боковые стенками которого охватывают с зазором h наружную поверхность конструкции изолятора 9 вдоль поверхности его конструкции. Высоковольтная клемма высоковольтного источника питания 3 электрически соединена с электродом 11. Электрод 11 монтируется на оси обечайки 4 в конструкции устройства электрически изолированно. Значение зазора h относительно изолятора 9, а также зазор 8 между торцом боковых стенок электрода 11 и базовой опорой 8 изолятора 9 определяется на стадии проектирования. Должно быть обеспечено условие исключения электрического пробоя на контур заземления высокого напряжения, подаваемого от высоковольтного источника питания 3 на электрод 11. Внешняя поверхность электрода 11, обращенная к внутренней поверхности обечайки 4, снабжена коронирующими элементами 12. Коронирующие элементы 12 снабжены заостренными кромками, обращенными к внутренней поверхности обечайки 4, например, в виде тонкостенных дисков 12, как показано на фиг. 1. Конструктивное выполнение коронирующих элементов может быть различным, и реализовано на основе известных технических решений. См., например, https://ive-co.ru/produktsiya/gazoochistnoe-oborudovanie/zapchasti-k-elektrofiltram/koroniruyushchie-elektrodv/. На опоре 13, закрепленной на оси свободной для прохождения воздушного потока опорной торцевой части 5 обечайки 4 установлен генератор аэрозольный частиц 14. Генератор аэрозольный частиц 14 может быть выполнен на основе известных технических решений (см., например, патент РФ № 2269738 С2).The description of the proposed method for generating an electric charge into the atmosphere is explained using the example of its implementation in a device, the schematic diagram of which is shown in Fig. 1. The device contains a fan 2 installed in an air duct 1. A collector electric motor is used as a drive for the fan 2 (not shown in Fig. 1). A collector electric motor is known to be a powerful generator of aerosol particles, the concentration of which is 30-40 times higher than the background concentration. A cylindrical shell 4, electrically connected to the grounding circuit of the high-voltage power source 3, made of an electrically conductive material with a diameter equal to the diameter of the air duct 1 and with its front support end part 5, free for the passage of air flow, is fixed coaxially on the flange 6 of the air duct 1. On the rear end part of the cylindrical shell 4, a support flange 7, free for the passage of air flow, is fixed, on the axis of which a base support 8 of the insulator 9 is mounted. At the end of the insulator 9 opposite the base support 8, a flange 10 for fastening an electrode 11 is installed. The electrode 11 is made in the form of a cylindrical cup, its bottom fixed on the flange 10 of the insulator 9, the side walls of which embrace with a gap h the outer surface of the structure of the insulator 9 along the surface of its structure. The high-voltage terminal of the high-voltage power source 3 is electrically connected to the electrode 11. The electrode 11 is mounted on the axis of the shell 4 in the design of the device in an electrically isolated manner. The value of the gap h relative to the insulator 9, as well as the gap 8 between the end of the side walls of the electrode 11 and the base support 8 of the insulator 9 are determined at the design stage. A condition must be ensured for eliminating an electrical breakdown on the grounding circuit of the high voltage supplied from the high-voltage power source 3 to the electrode 11. The outer surface of the electrode 11, facing the inner surface of the shell 4, is provided with corona elements 12. The corona elements 12 are provided with sharpened edges facing the inner surface of the shell 4, for example, in the form of thin-walled disks 12, as shown in Fig. 1. The design of the corona elements can be different, and is implemented on the basis of known technical solutions. See, for example, https://ive-co.ru/produktsiya/gazoochistnoe-oborudovanie/zapchasti-k-elektrofiltram/koroniruyushchie-elektrodv/. An aerosol particle generator 14 is mounted on a support 13, fixed on the axis of the supporting end part 5 of the shell 4, which is free for the passage of air flow. The aerosol particle generator 14 can be made on the basis of known technical solutions (see, for example, Russian Federation Patent No. 2269738 C2).
Генерация электрического заряда в атмосферу происходит следующим образом. Устройство генерации электрического заряда ориентируют таким образом, чтобы выходящая из него струя воздушного потока была направлена в сторону предполагаемой области воздействия на атмосферу с учетом действия естественных воздушных потоков. Включаются вентилятор 2, высоковольтный источник питания 3 и поджигается пиротехнический состав генератора аэрозольных частиц 14. На электрод 11 и коронирующие элементы 12 подается высокое напряжение. Формируемый вентилятором 2 воздушный поток, насыщенный образовавшимися от работы коллекторного электродвигателя вентилятора 2, проходит через облако продуктов сгорания генератора аэрозольных частиц 14, дополнительно насыщается образуемыми им аэрозолями и направляется во внутреннюю область обечайки 4.The electric charge is generated into the atmosphere as follows. The electric charge generating device is oriented so that the air flow stream exiting it is directed towards the expected area of impact on the atmosphere, taking into account the action of natural air flows. Fan 2 and high-voltage power source 3 are switched on and the pyrotechnic composition of aerosol particle generator 14 is ignited. High voltage is supplied to electrode 11 and corona elements 12. The air flow generated by fan 2, saturated with those formed by the operation of the collector electric motor of fan 2, passes through a cloud of combustion products of aerosol particle generator 14, is additionally saturated with the aerosols formed by it and is directed into the inner area of shell 4.
При подаче от источника питания 3 на электрод 11 и коронирующие элементы 12 высокого напряжения в пространстве между коронирующими элементами 12 электрода 11 и заземленной электропроводной обечайкой 4 формируется неоднородное электрическое поле, и зажигается коронный разряд. Значение напряжения высоковольтного источника питания выбирают исходя из условий стойкости изолятора 9 и геометрических соотношений между коронирующими элементами и заземленной поверхностью электропроводной обечайки 4, руководствуясь известными соотношениями для коронного разряда (см., например Н.А. Капцов. Электроника. Государственное издательство технико-технической литературы. Москва. 1956 г.).When high voltage is applied from power source 3 to electrode 11 and corona elements 12, a non-uniform electric field is formed in the space between the corona elements 12 of electrode 11 and the grounded conductive shell 4, and a corona discharge is ignited. The value of the voltage of the high-voltage power source is selected based on the resistance conditions of insulator 9 and the geometric relationships between the corona elements and the grounded surface of the conductive shell 4, guided by known relationships for corona discharge (see, for example, N.A. Kaptsov. Electronics. State Publishing House of Technical and Technical Literature. Moscow. 1956).
При генерации коронного разряда в пространстве между коронирующими элементами 12 электрода 11 и заземленной электропроводной обечайкой 4 формируется объемный электрический заряд из ионов, движущихся от коронирующих элементов 12 электрода 11 к заземленной электропроводной обечайке 4. Область пространства между электродом 11 и заземленной электропроводной обечайкой 4, через которую проходит насыщенный аэрозольными частицами воздушный поток, заполняется генерируемыми коронным разрядом ионами. Содержащиеся в воздушном потоке молекулы воздуха и аэрозоли захватывают генерируемые коронным разрядом ионы и вместе с воздушным потоком через свободную для прохождения воздушного потока заднюю торцевую часть цилиндрической обечайки 4 выносятся в атмосферу.When a corona discharge is generated in the space between the corona elements 12 of the electrode 11 and the grounded conductive shell 4, a volumetric electric charge is formed from ions moving from the corona elements 12 of the electrode 11 to the grounded conductive shell 4. The region of space between the electrode 11 and the grounded conductive shell 4, through which the air flow saturated with aerosol particles passes, is filled with ions generated by the corona discharge. Air molecules and aerosols contained in the air flow capture the ions generated by the corona discharge and, together with the air flow, are carried out into the atmosphere through the rear end part of the cylindrical shell 4, which is free for the passage of the air flow.
Предлагаемое техническое решение благодаря новым признакам позволяет снизить вероятность осаждения генерируемых коронным разрядом ионов на заземленной поверхности и повысить его коэффициент полезного действия. Повышается эффективность выноса электрического заряда в атмосферу. Достигается цель предполагаемого изобретения.The proposed technical solution, thanks to its new features, allows to reduce the probability of deposition of ions generated by corona discharge on the grounded surface and to increase its efficiency. The efficiency of electric charge removal into the atmosphere is increased. The purpose of the proposed invention is achieved.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2829779C1 true RU2829779C1 (en) | 2024-11-05 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2848711C1 (en) * | 2025-03-10 | 2025-10-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Институт Прикладной Геофизики Имени Академика Е.К. Федорова" (Фгбу "Ипг") | Generator of unipolar electrical charges into the atmosphere based on barrier discharge |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102160509A (en) * | 2011-03-02 | 2011-08-24 | 仇锦明 | Electro-climatology ion trapping artificial rainfall fresh water producing universal machine group and control system |
| WO2016163607A1 (en) * | 2015-04-10 | 2016-10-13 | 주식회사 누리플랜 | Fog dispersal means, fog dispersal device having same, and movable fog dispersal device using same |
| 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 |
| RU2763511C1 (en) * | 2021-07-30 | 2021-12-29 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова" | Device for generating electric charges in the atmosphere |
| 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 |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102160509A (en) * | 2011-03-02 | 2011-08-24 | 仇锦明 | Electro-climatology ion trapping artificial rainfall fresh water producing universal machine group and control system |
| WO2016163607A1 (en) * | 2015-04-10 | 2016-10-13 | 주식회사 누리플랜 | Fog dispersal means, fog dispersal device having same, and movable fog dispersal device using same |
| 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 |
| RU2763511C1 (en) * | 2021-07-30 | 2021-12-29 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова" | Device for generating electric charges in the atmosphere |
| 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 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2848711C1 (en) * | 2025-03-10 | 2025-10-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Институт Прикладной Геофизики Имени Академика Е.К. Федорова" (Фгбу "Ипг") | Generator of unipolar electrical charges into the atmosphere based on barrier discharge |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2773472A (en) | Apparatus for electrostatic spray coating | |
| CN102137591B (en) | Method and apparatus for changing local atmosphere | |
| Podlinski et al. | Electrohydrodynamic secondary flow and particle collection efficiency in spike-plate multi-electrode electrostatic precipitator | |
| JP3115326B2 (en) | Method and apparatus for treating gas carrier particles and use of the apparatus | |
| RU96111962A (en) | METHOD FOR CONTROL OF ATMOSPHERIC PROCESSES, TECHNICAL SYSTEM FOR MANAGEMENT OF ATMOSPHERIC PROCESSES, METHOD FOR CREATING A CONVECTION CURRENT IN THE ATMOSPHERE AND ION GENERATOR | |
| RU2422584C1 (en) | Method of fog dissipation | |
| US9160156B2 (en) | System for harvesting atmospheric electricity | |
| RU2829779C1 (en) | Method of generating electric charges into atmosphere | |
| GB1209653A (en) | Apparatus for electrostatic spray coating | |
| CN109174456B (en) | Device and method for atomizing wet electrostatic dust collection | |
| US9856862B2 (en) | Hybrid electric propulsion for spacecraft | |
| RU2836696C1 (en) | Method of generating electric charges into atmosphere and device for its implementation | |
| RU2807518C1 (en) | Device for generating unipolar electrical charges into the atmosphere | |
| WO2007086091A1 (en) | A crown effect apparatus with acceleration means for fog abatement | |
| RU2794966C1 (en) | Device for generating electric charges into atmosphere | |
| RU2166667C1 (en) | Method and device for generating thrust | |
| US4475927A (en) | Bipolar fog abatement system | |
| Carroz et al. | Electrostatic induction parameters to attain maximum spray charge | |
| GB2042371A (en) | Electrostatic orchard spraying apparatus | |
| RU2560236C1 (en) | Fog dispersal device | |
| CN110047722B (en) | A charged particle generating device for processing atmospheric environment | |
| RU2681227C1 (en) | Device for fog dissipation | |
| RU2807519C1 (en) | Device for generating electric charges into atmosphere | |
| RU2611037C1 (en) | Method of fog dissipation | |
| RU2763511C1 (en) | Device for generating electric charges in the atmosphere |