ВОЗМОЖНОСТИ УВЕЛИЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРОВ ЛЬДООБРАЗУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЯ

Введение. Достигнутая на данный момент эффективность пиротехнических генераторов льдообразующего аэрозоля в расчете на грамм чистого йодистого серебра при температуре переохлажденной облачной среды минус 10 °С составляет 1Е + 14. Между тем, поскольку на настоящий момент имеются данные об активности частиц йодистого серебра размером 50 нм при этой температуре и, учитывая, что из 1 г йодистого серебра может быть получено ориентировочно 1Е + 19 частиц такого размера, имеются основания предполагать о значительном увеличении эффективности существующих пиротехнических составов. В данной работе исследованы пути увеличения эффективности существующих пиротехнических генераторов и средств активного воздействия. Материалы и методы исследования. Проводились лабораторные эксперименты по физическому моделированию процессов горения пиротехнических составов под влиянием различных условий. Анализировались спектры продуктов горения пиротехнических составов, полученных при исследовании режимов работы генераторов и вариантов конструкции генераторов. Результаты исследования и их обсуждение. Проанализированы факторы, влияющие на изменение спектров горения пиросоставов генераторов льдообразующего аэрозоля. Показано, что скорость обдува в значительной степени изменяет спектр аэрозоля; увеличение числа сопловых отверстий и организация сносящего режима смешения газовых струй приводят к увеличению выхода активных частиц в диапазоне размеров 50-70 нм; увеличение рабочего давления, при котором функционирует генератор, приводит к увеличению процента йодистого серебра, перешедшего в фазу пара без разложения примерно в два раза. Выводы. Представлены результаты экспериментов по увеличению выхода активных льдообразующих частиц при работе пиротехнических генераторов под влиянием следующих факторов: изменение скорости обдува пиротехнического генератора; изменение геометрии струй, образованных при горении генератора; изменение направления обдува факела; изменение содержания йодистого серебра в продуктах горения.

льдообразующий аэрозоль, льдообразующие реагенты, активные воздействия, противоградовые средства

1. Claudia M Baban N Andre W., and Ulrike L. Ice nucleation efficiency of AgI: review and new insights. Atmos. Chem. Phys. 2016. № 16. P. 8915-8937.

2. Vincent J. Schaefer, Schenectady, and Bernard Vonnegut, Alplaus, N. Y., Method of crystal formation and precipitation. US2527230A

3. Плауде Н. О. , Соловьев А. Д. Льдообразующие аэрозоли для воздействия на облака. Обнинск: ВНИГМИ-МЦД, 1979. 82 с.

4. Snider J. R. R. G. Layton, Caple G. , Chapman D. Bacteria as condensation nuclei //j. Rech. Atmos. 1985. Vol. 19. № 2-3. P 139-145

5. Alexander D. Harrison, Thomas F. Whale, Michael A. Carpenter, Mark A. Holden, Lesley Neve, Daniel O'Sullivan, Jesus Vergara Temprado, and Benjamin J. Murray «Not all feldspars are equal: a survey of ice nucleating properties across the feldspar group of minerals» Atmos. Chem. Phys. 2016. № 16. P. 10927-10940

6. Alexander D. Harrison, Katherine Lever, Alberto Sanchez- Marroquin, Mark A. Holden, Thomas F. Whale, Mark D. Tarn, James B. McQuaid, and Benjamin J. Murray. The ice-nucleating ability of quartz immersed in water and its atmospheric importance compared to K-feldspar. Atmos. Chem. Phys. 2019. № 19. P. 11343-11361.

7. Andreas Peckhaus, Alexei Kiselev, Thibault Hiron, Martin Ebert, and Thomas Leisner. A comparative study of K-rich and Na/Ca-rich feldspar ice-nucleating particles in a nanoli-ter droplet freezing assay. Atmos. Chem. Phys. 2016. № 16. P. 11477-11496.

8. Andre Welti, Ulrike Lohmann, and Zamin A. Kanji. Ice nucleation properties of K-feldspar polymorphs and plagioclase feldspars. Atmos. Chem. Phys. 2019. № 19. P. 10901-10918.

9. Плауде Н. О. Исследование льдообразующих свойств аэрозолей йодистого серебра и йодистого свинца // Труды ЦАО. 1967. Вып. 80. С.88.

10. Сумин Ю. П. Результаты исследований льдообразующего действия пиротехнических составов с йодидами серебра и свинца при воздействии переохлажденные слоистообразные облака / Ю. П. Сумин, Н. В. Торопова // Труды ГГО. 1972. Вып. 278. С. 78-90.

11. Industrial hygiene and toxicology. Vol. II. 2nd rev. ed. Frank A. Patty, Editor. John Wiley & Sons, Inc. , 605 Third Ave. , New York 16, N Y 1963.

12. Пащенко С. Э. , Бакланов А. М. , Горбунов Б. З. , Какуткина Н.А. , Куценогий К. П., Сидоров А. И., Кравченко И. П. Исследование дисперсности и льдообразующей активности аэрозолей иодистого серебра, генерируемого пиросоставами // Известия академии наук СССР Физика атмосферы и океана Т. 18, № 5, 1982, С. 506-512.

13. Трусов Б.Г. Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах (АСТРА.4/рс). Москва: МГТУ им. Н. Э. Баумана. 1994. 50 с.

14. Семенова Ю.А. , Закинян А. Р., Смерек Ю. Л., Данилова Н. Е. Закинян Р. Г. Исследование вихревого состояния атмосферы // Наука. Инновации. Технологии. 2016. №3. с. 83-88.

15. Шилин А.Г. , Андреев Ю. В., Иванов В. Н., Панов В. Н., Пузов Ю. А., Савченко А. В. Исследование функционирования генераторов льдообразующего аэрозоля в условиях, максимально приближенных к реальным . г Нальчик. Доклады Всероссийской открытой конференции по физике облаков и активным воздействиям на гидрометеорологические процессы . 8-10 октября 2021 г. С. 386-390.