[发明专利]一种冰晶生成装置及生成方法

说明书

本发明适用于冰晶生成技术领域，提供了一种冰晶生成装置及生成方法，该装置包括云舱、造雾单元、转移单元、压缩机控制单元，所述云舱包括云舱本体、基底，所述基底位于所述云舱本体的底部，且与所述云舱本体相连通；所述造雾单元、转移单元均位于所述云舱本体的外侧，且所述造雾单元的一端与所述云舱本体连通，另一端与所述转移单元连接；所述压缩机控制单元位于所述云舱本体外侧，且与所述云舱本体连接；所述压缩机控制单元与所述造雾单元、转移单元并联设置。本发明中，通过压缩机控制单元产生的高压脉冲，使云舱中的雾凝结生成复杂构型的冰晶，冰晶形状更符合真实情况，且冰晶生成装置的结构简单，操作便捷，可实现冰晶的快捷、高效运输。

技术领域

本发明属于冰晶生成技术领域，尤其涉及一种冰晶生成装置及生成方法。

背景技术

冰晶结冰是威胁飞机安全的重要因素，在高空环境下，极低的环境温度会导致云雾中存在大量的冰晶颗粒，飞机在飞行过程中会将这些冰晶颗粒吸入发动机内，并且这些冰晶颗粒会在发动机低压压气机内发生融化再结冰的现象，进而造成发动机动力下降甚至熄火等问题的发生，同时也会影响皮托探头、总温探头等空气数据传感器的正常工作，因此对冰晶的形成进行研究，具有非常重要的意义。

目前，常采用喷雾凝结法生成冰晶，即采用喷嘴喷出水滴，该水滴在低温环境中可形成冰晶，喷雾凝结法的关键在于降低水滴温度和引入凝结核，从而促进喷雾水滴结冰。但喷雾凝结法形成的冰晶大多为球形，粒径在几十微米左右，难以模拟空间云系中冰晶的真实形状，并且形成的冰晶参数不可控。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种冰晶生成装置及生成方法。

本发明是这样实现的，一种冰晶生成装置，包括云舱、造雾单元、转移单元、压缩机控制单元，其中：

所述云舱包括云舱本体、基底，所述基底位于所述云舱本体的底部，且与所述云舱本体相连通；

所述造雾单元、转移单元均位于所述云舱本体的外侧，且所述造雾单元的一端与所述云舱本体连通，另一端与所述转移单元连接；

所述压缩机控制单元位于所述云舱本体外侧，且与所述云舱本体连接；

所述压缩机控制单元与所述造雾单元、转移单元并联设置。

进一步地，所述造雾单元为超声波雾化器。

进一步地，还包括收集单元，所述收集单元位于所述基底的下端，且与所述基底相连通。

进一步地，所述收集单元的温度为-70℃～-60℃。

进一步地，还包括冷却舱，所述云舱、造雾单元、转移单元、压缩机控制单元、收集单元均位于所述冷却舱的内部。

进一步地，还包括蒸发器、冷却单元、热交换器、管道单元，所述蒸发器、冷却单元、热交换器、管道单元依次连接，所述蒸发器设置在所述冷却舱的内部，所述冷却单元、热交换器均位于所述冷却舱的外侧，所述管道单元穿过所述冷却舱。

进一步地，所述冷却单元采用CO₂作为冷却剂。

进一步地，所述管道单元上设置有旋流流量计，所述旋流流量计与所述管道单元连接。

进一步地，还包括定量给料机、筛选机，所述定量给料机、筛选机均位于所述冷却舱的内部，且所述定量给料机位于所述筛选机的上方，所述筛选机与所述管道单元连通。

本发明还提供了一种冰晶生成方法，该方法利用上述的冰晶生成装置生成冰晶，包括如下步骤：

步骤S1：转移单元将造雾单元生成的雾转移至所述云舱内；

步骤S2：当所述云舱充满雾时，启动压缩机控制单元产生高压脉冲，使雾凝结生成冰晶；