4 系统的管路布置 25

4。1 供水供气管路分布 25

4。2 风路系统 27

5 结论 28

5。1 结论 27

致谢 30

参考文献 31

附图 32

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1 绪论

1。1 课题研究背景综述

随着科技的不断进步，制冷技术得到了广泛的应用。越来越多的实验需要在下雪的环境 下进行，但是自然条件下的降雪很多时候无法满足实验的需要，也无法随时进行实验，因而 这使得人工造雪实验室有了市场需求。比如进行车辆在降雪环境下表面温度场的测量，降雪 环境对空调室外机的性能影响等等，这些实验都需要人工造雪实验室。并且实现室内的人工 造雪也很有商业前景，许多商场在圣诞节的时候会在室内进行模拟降雪，但是炮式造雪机营 造的气氛往往没有美感并且容易受到环境空间的限制，因而室内造雪就有了很大应用前景了。论文网

雪是大气中的水汽，当大气中的水汽温度降至冷凝点时就形成了云。大气中的水滴很轻， 以至于大气中的浮力就足以使其悬浮在空气中【1】。如果大气中的水滴聚集过多，就会形成打 液滴以至于浮力不足以托举起液滴，这样液滴就会从空中落下。在降落的过程中水与低温空 气进行热交换，当温度下降到一定的温度后，水蒸汽就会直接冷凝成冰晶。地球上的雨通常 刚开始的时候都是雪，但在下降过程中雪会慢慢融化，最后到地面上就会变成雨。奇怪的是， 水不会在 0℃下自动结冰。纯水只有冷却到一个更低的温度才会被冷冻成冰。但是，云层中 的水滴会在成核剂的催化作用下冷冻成冰，这时温度就不需要很低，一般在 0℃时就可以完 成这个过程。

目前常用的人工造雪方式有两种，一是利用片冰机造出冰，然后以片冰为原料将冰粉碎 成雪花，二是利用造雪机造雪。利用片冰机造雪的方式冰粒大小不容易控制，并且小冰粒和 自然状况下的雪花差别还是很大，不能够达到很好地模拟自然状况下的雪花。并且落地后雪 花容易粘结，形成较大的冰块。采用造雪机式的造雪方式，不论从造雪效率和造雪质量都是 比较好的。但是造雪机对环境要求比较大，要有很大的空间，因而也不是很满足实验室造雪 的要求。

1。2 国内外研究现状

1。2。1 国内人工造雪的发展 目前国内外主要有三种机型的造雪机:1。压缩空气外混合型造雪机；2。风扇型造雪机；3。

1。2。2 国外人工造雪的发展 1。3 本文的主要研究内容

本文主要对实验室模拟人工降雪进行了设计。在实验室内进行模拟降雪的原理与造雪机 类似，主要是利用喷嘴将 2℃-5℃的水进行雾化，并喷射到低温实验室中，在实验室的上方 供有低温空气，低温空气对水进行冷却降温的过程中使经过雾化后的水形成结晶核，形成模 拟降雪。但这种造雪的优点在于能够适应小环境，并且能够很好地模拟自然降雪的过程，也 很容易控制降雪量和雪花的密集程度。并且在一定程度上有防止水管和喷雾喷头结冰的功能。

本文对人工低温环境的制冷负荷进行了计算，以及各主要部件进行了选型，例如：喷嘴 的型号、压缩机的型号、热力膨胀阀的型号等。并对供水系统、供气系统进行了一个大致的 设计，使管道及喷嘴在低温环境能够正常工作。