開(kāi)展帶電粒子催化降雨技術(shù)的研究對(duì)我國(guó)大氣水資源的開(kāi)發(fā)與利用具有重要的實(shí)際意義。帶電粒子發(fā)生器是帶電粒子催化降雨的關(guān)鍵組件,為了能夠?qū)ζ溥M(jìn)行測(cè)試、評(píng)估及優(yōu)化,本文設(shè)計(jì)并搭建了一套帶電粒子發(fā)生器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)溫濕度可在5~35℃,60~200%RH的范圍內(nèi)進(jìn)行快速調(diào)節(jié),具有百kV級(jí)帶電粒子發(fā)生器電極固定裝置,利用帶電粒子濃度的實(shí)時(shí)測(cè)量與雨水收集功能,可在不同溫濕度條件下對(duì)不同電極結(jié)構(gòu)的帶電粒子發(fā)生器的帶電粒子產(chǎn)生效率與降雨效果進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的性能需求,搭建了4.4m×4.4m×5m的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主體框架,分析選取與安裝調(diào)試了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的相關(guān)外圍設(shè)備,基于上位機(jī)控制系統(tǒng)分別設(shè)計(jì)了溫濕度調(diào)節(jié)的控制策略。這為本文的后續(xù)工作提供了重要基礎(chǔ)。為帶電粒子發(fā)生器分析設(shè)計(jì)了電極固定裝置。通過(guò)在電極框中添加阻力轉(zhuǎn)換模塊與自動(dòng)緊線(xiàn)模塊,有效解決了傳統(tǒng)固定電極線(xiàn)方式的松緊度分布不均和易發(fā)生松弛等關(guān)鍵問(wèn)題;針對(duì)電極框的絕緣問(wèn)題和固定架結(jié)構(gòu)的受力形變問(wèn)題利用COMSOL Multiphysics進(jìn)行了建模仿真與分析,使電極固定裝置滿(mǎn)足100kV絕緣等級(jí)和受力形變位移(35)_(kmax)?15mm的設(shè)計(jì)要求。為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)了配套的硬件結(jié)構(gòu)方案與上位機(jī)數(shù)據(jù)采集程序,并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的測(cè)量系統(tǒng),可以滿(mǎn)足對(duì)溫度、濕度和帶電粒子濃度等14處測(cè)量點(diǎn)的采集需求。該測(cè)量系統(tǒng)性?xún)r(jià)比較高、使用便捷,為帶電粒子發(fā)生器的測(cè)試評(píng)估和開(kāi)展帶電粒子催化降雨實(shí)驗(yàn)提供了必要條件。本文搭建了帶電粒子發(fā)生器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)其性能進(jìn)行了比較全面的測(cè)試。結(jié)果表明所研制的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求,為帶電粒子發(fā)生器的測(cè)試評(píng)估提供了便捷、可靠的測(cè)試環(huán)境,并為開(kāi)展帶電粒子催化降雨相關(guān)機(jī)理研究提供了實(shí)驗(yàn)環(huán)境。因此,本文的工作對(duì)帶電粒子催化降雨技術(shù)的研究具有十分重要的意義。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：P481
【部分圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文工氣候室，便可以采用人工氣候模擬技術(shù)，制造出一個(gè)相關(guān)環(huán)境可調(diào)的小型密閉空間，用于模擬自然界和特殊條件下的氣候條件器置于其中，可對(duì)不同環(huán)境參數(shù)下的帶電粒子發(fā)生器的帶電粒子果進(jìn)行測(cè)試評(píng)估[9]。通過(guò)與國(guó)家電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作，在其已有的大型人工粒子催化降雨實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用研究。圖 1-1 為國(guó)網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)霧室呈圓筒形，直徑 25m，高 27.5m，是目前國(guó)際領(lǐng)先的大型人本課題組通過(guò)在合適的環(huán)境參數(shù)下播撒帶電粒子，成功使該云霧荷電凝并，最后形成雨滴降落，這一系列實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步地證實(shí)了帶術(shù)的可行性。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主體框架的設(shè)計(jì)與搭建為實(shí)空間，為本文后續(xù)工作的開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)2.3 外圍設(shè)備分析與選取實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主體框架并不具備調(diào)節(jié)溫度需要配備一套外圍設(shè)備來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)部平臺(tái)的外圍設(shè)備進(jìn)行分析選型，并完成部2.3.1 溫度控制帶電粒子發(fā)生器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的凈空尺寸本考慮，本文定制了一套額定功率為 15k制器的主要性能參數(shù)。整套設(shè)備分為室內(nèi)主體框架外部，通過(guò)設(shè)計(jì)的連接通道與實(shí)

圖 2-3 LDR0.048-0.4蒸汽發(fā)生器為了能夠有效控制濕度，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還加入了一套由濕美 MS-9138B 型工業(yè)除濕機(jī)與功率 600W 的排氣管所組成的除濕設(shè)備。除濕機(jī)與排氣設(shè)備均置于主體框架外部，通過(guò)設(shè)計(jì)的連接通道與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)部連通�？衫蒙衔粰C(jī)控制系統(tǒng)對(duì)蒸汽發(fā)生器、工業(yè)除濕機(jī)和排氣管進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，有效地調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)部的空氣濕度。2.3.3 供電電源選擇實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的帶電粒子發(fā)生器與靜電除塵器中的類(lèi)似，均是通過(guò)電暈放電向外部空間提供大量的帶電粒子。在靜電除塵（ESP，Electrostatic Precipitation）領(lǐng)域，人們普遍使用直流高壓電源或脈沖高壓電源作為放電電極的供電電源[22]。若采用交流高壓電源供電，電極對(duì)帶電粒子施加的電場(chǎng)力方向?qū)⒄?fù)交替，并且將會(huì)交替發(fā)生正、負(fù)電暈放電，增強(qiáng)了正負(fù)離子的復(fù)合作用，所以交流電源不利于帶電粒子的擴(kuò)散，釋放帶電粒子的效率較低。
【參考文獻(xiàn)】

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1 袁安利;蘇明旭;李永明;蔡小舒;;蒸汽中液滴的粒徑和體積濃度測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究[J];熱能動(dòng)力工程;2015年05期

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3 譚笑;盧佳敏;劉欣宇;楊勇;劉大偉;盧新培;;高電壓放電產(chǎn)生等離子體在人工降雨中的應(yīng)用[J];高電壓技術(shù);2012年12期

4 付衛(wèi)東;王海峰;王保東;;一種超聲波加濕器的動(dòng)態(tài)性能研究[J];鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2007年02期

5 張育華;王永強(qiáng);律方成;張美常;;基于虛擬儀器的人工環(huán)境室溫濕度測(cè)量[J];微計(jì)算機(jī)信息;2007年16期

6 劉有為;應(yīng)用新型人工氣候室研究長(zhǎng)串絕緣子的工頻污閃特性[J];電網(wǎng)技術(shù);2002年03期

7 劉長(zhǎng)一;加濕機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用與發(fā)展[J];包裝與食品機(jī)械;1999年02期

8 崔翔;應(yīng)用有限元方法計(jì)算含有電位懸浮導(dǎo)體的電場(chǎng)分布[J];華北電力學(xué)院學(xué)報(bào);1995年02期

9 粟福珩,程啟武,賈逸梅,蔡細(xì)楚,王定華;500kV覆冰絕緣子串的工頻和操作沖擊電壓特性試驗(yàn)[J];高電壓技術(shù);1991年01期

10 徐師華;國(guó)內(nèi)外人工氣候控制裝置應(yīng)用發(fā)展的概述[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);1989年04期

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2 舒立春;復(fù)雜環(huán)境中絕緣子交流閃絡(luò)特性及校正方法研究[D];重慶大學(xué);2002年

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本文編號(hào)：2851077