СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ АЭРОЗОЛЯ Российский патент 1998 года по МПК F41H9/00 F41H3/02 

Изобретение относится к области средств и способов для укрытия или маскировки с применением маскирующих аэрозолей, а более конкретно, к способам оптимизации режимов работы высокопроизводительных генераторов аэрозоля (ВГА).

Известно, что оптимизация режимов работы ВГА осуществляется на основе экспериментальных значений из показателей качества аэрозольного образования (АО), например:
осажденной плотности аэрозоля;
приведенной маскирующей способности;
маскирующих размеров АО.

Основными недостатками известных способов являются высокая трудоемкость и значительные затраты материальных средств.

За прототип выбран способ оптимизации режимов по экспериментальным значениям горизонтального маскирующего размера АО непросматриваемой длины АО [1]
Суть способа состоит в проведении дымопусков на различных режимах работы ВГА и определении непросматриваемой длины АО. Режим дымопуска, обеспечивающий максимальное значение непросматриваемой длины АО, принимают за оптимальный.

При определении непросматриваемой длины АО, создаваемых ВГА, требуется значительное время на его формирование, что затрудняет проведение опытов на различных режимах в сопоставимых метеоусловиях. Кроме того, реализация известного способа требует существенных затрат материальных средств.

Проиллюстрируем сказанное на примере оптимизации режимов работы машины ТМС-65Д, как наиболее характерного представителя ВГА.

При проведении опытов необходимым является выполнение условия

где t_p продолжительность работы машины в опыте, с;
t_AO время, необходимое на формирование АО, с;
L_AO непросматриваемая длина АО, м;
u скорость ветра на высоте 2 м, м/с.

Тогда, учитывая, что непросматриваемая длина АО для машин ТМС-65Д в средних метеоусловиях (изотермии и скорость ветра 3-4 м/с) составляет не менее 6000 м (см. "Дополнение N 2" к "Техническому описанию и инструкции по эксплуатации тепловых машин ТМС-65"), время на формирование АО должно быть не менее 25-30 мин.

С другой стороны, диапазон рабочих расходов аэрозолеобразующего состава (АОС) для машин ТМС-65Д (согласно "Дополнению N 2") составляет 50-270 кг/мин. Следовательно, даже при среднем расходе АОС 160 кг/мин на формирование АО его потребуется 4000-4800 кг, что превысит возимый запас АОС в 1,5-2 раза.

Задачей настоящего изобретения является сокращение расходов АОС и времени на проведение опытов по оптимизации режимов работы ВГА.

Поставленная задача достигается тем, что в ходе оптимизации режимов работы ВГА осуществляют не до момента полного формирования АО, согласно условию t_p ≥ t_AO, а кратковременно.

Суть способа состоит в том, что визуально, либо с использованием приборов, определяют время существования АО, созданных в результате кратковременной работы ВГА на различных режимах (под временем существования АО понимается время, в течение которого АО сохраняет свои маскирующие свойства). После этого в качестве оптимального выбирают режим работы ВГА, обеспечивающий максимальное значение времени существования АО.

Исходя из поставленной задачи время работы ВГА в опыте задают минимально-возможное, при котором обеспечивается создание АО с маскирующими свойствами, достаточными для наблюдения за ним визуально, либо с использованием приборов.

По результатам установочных опытов для штатных дымовых машин типа ТДА-М и ТМС-65Д указанное время составляет 15-20 с.

Пример осуществления способа.

Проводилась оптимизация режимов работы тепловой машины ТМС-65Д, в частности числа оборотов турбореактивного двигателя ВК-1А. При этом во всех опытах были обеспечены постоянными расход АОС и время работы машины, которые составили соответственно 100 кг/мин и 20 с.

Опыты проводились на ровной площадке с размерами 2 х 3 км в условиях изотермии и средней скорости ветра от 3,6 до 5,2 м/с.

Обработанные и приведенные к стандартным метеоусловиям (изотермии и скорости ветра 4 м/с) результаты опытов представлены в таблице.

Как видно из представленных данных максимальное время существования АО обеспечивается при оборотах турбореактивного двигателя ВК-1А машины ТМС-65Д 8000 об/мин, что позволяет считать указанные обороты оптимальными для перевода АОС с расходом 100 кг/мин.

В целом, в ходе экспериментов было проведено 18 опытов. При этом время проведения опытов составило 1,9 ч, а расход АОС 600 кг.

Решение рассматриваемой задачи в том же объеме известным способом потребует затрат времени (только на формирование АО) 9 ч и расхода АОС - 54000 кг.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет сократить время проведения экспериментов более чем в 4,5 раза и расход АОС в 90 раз, а это, кроме того, обеспечивает существенное снижение загрязнения окружающей среды в районе проведения опытов.

Использование: средства и способы для укрытия или маскировки с применением маскирующих аэрозолей, способы оптимизации режимов работы высокопроизводительных генераторов аэрозоля (ВГА). Сущность изобретения: визуально либо с использованием приборов определяют время существования аэрозольных образований (АО), созданных в результате кратковременной работы ВГА на различных режимах. Время существования АО - время, в течение которого АО сохраняет свои маскирующие свойства. После этого в качестве оптимального выбирают режим работы ВГА, обеспечивающий максимальное значение времени существования АО. По результатам установочных опытов для штатных дымовых машин типа ТДА-М и ТМС-65Д указанное время составляет 15-20 с. 1 табл.

Способ оптимизации режимов работы высокопроизводительных генераторов аэрозоля, включающий проведение дымоспусков на различных режимах работы, определение показателя качества аэрозольного образования и выбора режима дымопуска, обеспечивающего максимальное значение показателя качества, отличающийся тем, что формирование аэрозольного образования осуществляют в течение 15 20 с, после чего определяют время их существования.