LABORATORY STUDIES OF THE EFFECT OF THE ELECTRIC FIELD STRENGTH ON THE SPECIFIC CHARGE ON REAGENT PARTICLES FORMED DURING THE SUBLIMATION OF PYROTECHNIC COMPOSITIONS

Introduction. Until now, despite the fact that reagents have long been used to control cloudy processes, issues related to the influence of an electric field on their ice-forming properties have not been fully studied. Studies carried out in this direction show that the growth of seed particles depends on the electric field strength, the charge of the crystallizing nucleus, and on the implementation of one or another growth mechanism [1]. The presence of an electric ield and a charge on the reagent particles in the atmosphere can affect the specific yield of ice-forming nuclei during work on active action on cloud systems. In this regard, studies related to the study of the effect of the electric ield strength on the speciic charge on the reagent particles formed during the sublimation of pyrotechnic compositions seem relevant and practically significant for determining the dosage of reagents when exposed to cloudy processes. Materials and methods of the research. This article presents the results of laboratory experiments on testing the equipment and methods for determining the effect of the electric field strength on the speciic charge on the reagent particles formed during the sublimation of pyrotechnic compositions. The method for measuring charged particles is based on the use of the delection of reagent particles in the electric field of a flat capacitor. The preliminary results obtained in the course of research made it possible to establish that the particles are charged during the sublimation of pyrotechnic compositions. pyrotechnic compositions used in anti-hail devices such as «Alazan-6» and «Alazan-9» [2, 3, 4] were considered as a working material for laboratory research. The results of the study and their discussion. The article presents the equipment, methodology and preliminary results of the study of the inluence of the electric ield strength on the speciic charge on the reagent particles formed during the sublimation of pyrotechnic compositions. Laboratory experiments were carried out on High-Mountain Geophysical Institute laboratory facilities. Conclusions. The experiments have shown that an increase in the negative speciic charge on the reagent particles slightly increases the speciic yield of ice-forming nuclei (by 20%) from the AD-1 pyrotechnic composition. With an electric field strength of -8,4 х 10^-4 V/m and a specific charge on the reagent particles of 3,0 х 10⁵ C/kg, the specific yield of ice-forming nuclei from the AD-1 pyrotechnic composition is 2.7 times higher than without an electric ield

electric ield strength, active inluences, pyrotechnic composition, reagent, ice-forming particles

1. Абшаев А. М., Абшаев М. Т. и др. Руководство по организации и проведению противоградовых работ. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). Нальчик, 2014. С. 315.

2. Хучунаев Б. М., Байсиев Х.-М. Х., Геккиева С. О., Будаев А. Х. Экспериментальные исследования льдообразующей эффективности пиротехнического состава АД-1 с добавками цинка // Труды ГГО. Вып. 597. 2020. С. 51-60.

3. Khuchunaev B. M., Baysiev Kh-M. Kh., Gekkieva S. O., Budaev A. Kh. Researches of ice-forming efficiency of products of sublimation of pyrotechnic compositions consisting of silver iodide Agl particles and Zinc Oxide. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 1083 012097

4. Хучунаев Б. М., Геккиева С. О., Будаев А. Х. Аппаратура, методика и предварительные результаты измерения удельного заряда на частицах реагента, образующихся при возгонке пиротехнических составов // Труды ГГО Вып 599, 2020. С. 128-139.

5. Никандров В.Я. Искусственные воздействия на облака и туманы. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. С. 271.

6. Закинян Р. Г. Кинетика роста льда на поверхностях предметов различных форм, помещенных в поток переохлажденного аэрозоля // Материалы V научно-технической конференции СК ГТУ, 2001. С. 20.

7. Wegener A. Thermodynamic der Atmosphere. Leipzig, 1911. P. 311.

8. Вопросы физики облаков Сборник избранных статей ГГО Астерион, СПб., 2008. С. 98-106.

9. Емельянов В. Н., Несмеянов П. А., Эрландц Н. Ю., Шакиров И. Н. Результаты разработки новых пиротехнических составов льдообразующего аэрозоля для средств активного воздействия на облака // Труды юбилейной конф , посвящ 40-летию начала производств работ по защите от града. Нальчик: Печатный двор, 2011. С. 259-260.

10. Vonnegut B. Experiments with silver-iodide smokes in the natural atmosphere. Bull. Amer. Meteor. Soc., 1950. Vol. 31.

11. Айсин Д. Р., Гальперин С. М., Козлов В. Н., Щукин Г.Г. Активные воздействия на облака и осадки в Санкт-Петербурге во время проведения саммита «Группы восьми» // Труды ГГО. Вып. 556. 2007. С. 215-229.

12. Bedritsky A. and Chernikov A. Cloud seeding to protect Moscow from rain on 9 May 1995 // WMO bulletin, 1996. Vol. 45. №1. Р. 60-64.

13. Синькевич А. А., Довгалюк Ю. А., Степаненко В. Д. Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния коронного разряда на электризацию частиц и фазовые переходы воды в облаках (обзор работ ГГО). 50 лет отделу физики облаков ГГО // Сборник избранных статей ГГО Вопросы физики облаков Астерион, Санкт-Петербург. 2008. С. 316-334.

14. Balkarova S. B., Sozaeva L. T., Gekkieva S. O. The influence of the electric field on the crystallization of water droplets in the air flow.International Scientific Conference on Construction and Architecture: Theory and Practice for the Innovation Development 2019, CATPID 2019, Kislovodsk, 01-05 октября 2019. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 698 (2019) 044021. DOI: 10.1088/1757-899X/698/4/044021.

15. Шаповалов В. А. Численное моделирование формирования градин в облаках при естественном развитии и активном воздействии кристаллизующим реагентом // Наука Инновации Технологии №3 2018 C 227-239

16. Shapovalov V.A. , Shapovalov A.V., Sherieva M.A. Threedimensional mathematical model of a convective cloud with detailed account for the thermodynamic, microphysical and electric processes. 8th All-Russian Conference on Atmospheric Electricity Nalchik, 23-27 сентября 2019. J. of Phys. Conf. Ser. 8. «VIII All-Russian Conference on Atmospheric Electricity». 2020. 1604 (2020) 012013. DOI: 10.1088/1742-6596/1604/1/012013.

17. Першина Т.А., Шлыков В. В., Авраменко Р.Ф., Николаева В. И., Щукин Г.Г., Стасенко В. Н. Исследование влияния высоковольтного высокочастотного разряда на искусственный туман // Труды НИЦ ДЗА. Вып. 1 (546). 1997. С. 62-67.

18. Красногорская Н. В. Влияние электрических сил на коагуляцию частиц сравнимых размеров // ИАН СССР ФАО Т. 1. 1965. С. 339-345.

19. Barthe C., Chong M., Pinty J., Bovalo C., and Escobar J. CELLS v1. 0: Updated and Parallelized Version of an Electrical Scheme to Simulate Multiple Electrified Clouds and Flashes over Large Domains, Geoscientific Model Development, vol. 5, issue. 1. P. 167-184. 2012. DOI: 10. 5194/gmd-5-167- 2012

20. Benmoshe N., Pinsky M., Pokrovsky A. , Khain A. P. Turbulent Effects on Cloud Microstructure and Precipitation of Deep Convective Clouds as Seen from Simulations with a 2-D Spectral Microphysics Cloud Model, J. Geophys. Res., 117, D06220, 2012. DOI: 10.1029/2011JD016603.

21. Чалмерс Дж. А. Атмосферное электричество [Текст] / пер с англ.; под ред. [и с послесл.] д-ра физ. -мат. наук И. М. Имянитова. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1974. 421 с.

22. Хучунаев Б. М., Панаэтов В. П., Хучунаев А. Б. Исследование образования нанотрубок оксида цинка // Материалы Международного симпозиума, посвященного 20-летию создания ФГБУ науки Кабардино-Балкарского научного центра РАН, 2013. С. 61-63.

23. Хучунаев Б. М., Панаэтов В. П., Хучунаев А. Б. Аппаратура и методика лабораторного моделирования начальной стадии роста града // Известия высших учебных заведений Северо-Кавказский регион. 2010. № 4 (158). С. 64-67.