为何用干冰人工降雨 人工降雨的原理

     将干冰撒入空其中，干冰升华吸热，使周围空气温度降低。降雨需要有两个条件，一是凝结核，二是要降温，云里的水汽才能聚成水滴，从而达到降雨的效果。中学教材上应该会有的。

  用人为的方法，增加云中的冰晶或使云中的冰晶和水滴增大而形成降水。目前人工降雨是一种用飞机把冷却剂(干冰或其他化学药剂)撒播到云中，使云内温度显著下降，使细小的水滴冰晶迅速增多加大，迫使它下降形成降水；

  另一种是在云中撒播吸湿性强的凝结核 (如食1盐、氯化钙等)，使云滴增大为雨滴降落下来； 还有利用土1炮、土箭向云层轰击产生强大的冲击波，使云滴与云滴发生碰撞，合并增大成雨滴降落下来。不论用那种方法进行人工降雨， 云的存在是首要条件，这是内因；向云中输送催化剂则是外因，外因必须通过内因才能起作用。所以人载降雨有一定的局限性。

    我们知道，云是由水汽凝结而成；而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多寡以及凝结核的数量、云内的温度所决定。一般来说，云中的水汽胶性状态比较稳定，不易产生降水，而人工降雨就是要破坏这种胶性稳定状态。如何才能破坏这种状态呢？ 一是降低温度，使水蒸气达到饱和状态，只有达到饱和状态，水蒸气才能冷凝形成雨滴。二是增加云中的凝结核数量，有时候即使水蒸气达到、甚至超过饱和状态，也不一定能冷凝成雨滴，这种现象叫做过饱和。这时，如果有大量凝结核的存在，过饱和的水蒸气会迅速聚集在凝结核上，形成雨滴。 既然知道了雨滴形成的条件，那么人工降雨就不是难事。人们常采用干冰或是AgI来进行人工降雨，而两种物质的作用机理是不同的：干冰可以降低云层的温度，促进水蒸气冷凝；AgI可以充当水蒸气的凝结核，因为AgI和云层中天然的冰晶很相似。

干冰清洗的好处

     干冰喷射清洗，是利用由专门配制的空压机或利用工厂本身配制的压缩空气系统产生的压缩空气，在清洗设备内装入已制作好的干冰颗粒，在压缩空气的驱动下，高密度干冰颗粒或细粉随着压缩空气冲击到被清洗物体表面，从而起到清洗作用。与喷钢砂，喷塑料砂和喷苏打相似，干冰喷射介质干冰颗粒在高压气流中加速，冲击要清洗的表面。干冰清洗的独特之处在于干冰颗粒在冲击瞬间气化。干冰颗粒的动量在冲击瞬间消失。干冰颗粒与清洗表面间迅速发生热交换。致使固体CO2迅速升华变为气体。干冰颗粒在千分之几秒内体积膨胀近800倍，这样就在冲击点造成"微型爆1炸"。由于CO2挥发掉了，干冰清洗过程没有产生任何二次废物，留下需要收集清理的只是清除下来的污垢。

　　与其它喷射介质不同，干冰颗粒温度极低（-78℃）。这样的低温使干冰清洗具有独特的热力学性能，影响粘附污垢的机械性能。由于干冰颗粒与清洗表面间的温度差就发生热冲击现象。材料温度降低、脆性增大干冰颗粒能够将污垢层冲击破碎。具有不同热膨胀系数的两种不同材料它们之间的温度差会破坏两种材料间的结合。在从金属物质上清除非金属污垢时这样的热冲击现象最为明显。即使在很高的速度下直接冲击清洗表面，干冰与砂粒相比动能冲击也是很小的。这是由于干冰硬度不大并且在冲击瞬间气化。由于没有磨损，干冰清洗可广泛用于各种材料的清洗上。干冰喷射系统中，需要压力为5bar以上，流量为2m3/min以上的洁净压缩空气气源，干冰颗粒由机械方式供入压缩空气管道，在此管道中干冰颗粒与空气混合、加速，从喷嘴喷出。喷射速度马赫值通常在1.7-3.0之间，取决于设计和空气压力。

直接压缩和剪切为主的过程

对于软黏的渗透性的物料垢，主要是通过水压力直接压缩和剪切引起破碎应力。当该应力按照一定的规律超过垢层的强度极限时，垢层将产生裂纹、裂缝，在后续水射流的水楔等作用

下扩张成坑，最后达到垢层的全部破裂并被冲洗干净。

2干冰喷射清洗机喷枪喷管设计

2.1基本理论

在超音速风洞中，要产生不同马赫数的超音速气流，必须满足三个条件[1]:一是风洞的上下游必须有足够的压力比，并且压力比随马赫数提高而增大;二是实验段与喉部必须保持一定的面积比，并且面积比随马赫数而变化;三是必须满足一定的流量要求。对于第1一个条件，以工作段气流经过正激波直接进人大气的损失计算，则稳定段(即喷管进口)与工作段出口的压力比如表1所示。对于第二个条件，根据等熵流公式(1)

气流在超音速喷管中加速所能达到的马赫数M2，决定于喷管出口(即工作段)面积A2和喉部面积A*之比。通过改变面积比就可以得到要求的马赫数。而喉部面积又受到第三个条件流量的限制，根据最1大流量可以求得最1大喉部面积A*mac

A*mac为最1大质量流量，P为喉部空气密度，a为喉部气流速度(音速)。下面分别就喷管的收缩段和扩张段的设计进行说明。