[发明专利]一种控制尿素模型冰晶体生长结构的方法

摘要

本发明属于海洋工程技术领域，涉及一种控制尿素模型冰晶体生长结构的方法，包括：准备与冰池实验室顶棚面积相同的不锈钢板，在不锈钢板开设孔洞，对冰池实验室顶棚进行封顶；布置位于顶棚的第一冷风机组；在冰池的周边，布置第二冷风机组；在冰池的周边，布置整流风机；在冰池底部布置潜水泵；在冰池内制备均匀的尿素水溶液；开启第一冷风机组和第二冷风机组，降温；关闭第二冷风机组；喷雾引晶；开启第二冷风机组和整流风机；补晶；开启潜水泵；持续开启两组冷风机组；回温。采用本方法制备的尿素模型冰，具有与天然海冰完全一致的晶体生长结构特征——分层纹理结构，在破坏模式上达到了对天然海冰很好的模拟水平。

主权项

一种控制尿素模型冰晶体生长结构的方法，包括下面的步骤：1)准备与冰池实验室顶棚面积相同的不锈钢板，在不锈钢板上划分网格，在网格线的的交叉点位置，开设孔洞，采用所述的不锈钢板对冰池实验室顶棚进行封顶；2)布置第一冷风机组：将第一冷风机组封装在实验室顶部的不锈钢板上，第一冷风机组的布置数量根据水池面积而定；3)在冰池的周边，布置第二冷风机组；4)在冰池的周边，布置至少一台整流风机；5)在冰池底部布置潜水泵；6)按照1‑2%的质量配比，在冰池内放入水和尿素，制成均匀的尿素水溶液；7)开启第一冷风机组和第二冷风机组，将冰池实验室内的空气温度降至‑20℃至‑22℃时，关闭冰池周边布置的第二冷风机组，开始喷雾引晶过程；8)喷雾引晶过程中，利用15‑25个大气压的压力，通过直径小于2mm的微孔把质量配比为0.3%‑0.7%的尿素溶液喷射到冰池上空向空气，同时，调节第一冷风机组的风速，使风速不高于0.5m/s；9)在完成喷雾引晶过程后，开启第二冷风机组；10)开启整流风机,以形成对水表面冰晶层的风场扰动；11)补晶：每隔一段时间，关闭整流风机，并保持第二冷风机组的开启状态，在冰池实验室内进行补充喷雾引晶，每次喷雾用尿素溶液量少于上一次喷雾过程的用量，补充喷雾引晶过程完成后，不再开启整流风机，风场扰动过程结束；12)风场扰动过程结束后，开启预先布置在水池底部的潜水泵。潜水泵规格依据水池内水体体积确定；13)两个冷风机组持续工作；14)回温。