얇은 벽으로 된 얼음 결정 구조를 생성하기 위한 부가수 동결 기술의 원리 서리 방지 시스템 개발을 위한 보호 얼음 구조물의 두께 및 투명도에 대한 결빙 매개변수의 분석 및 영향
추상적 인:
지난 5년간의 야외식품 생산의 생산주기에 대한 기후변화 분석 및 모니터링은 수확량에 큰 영향을 미치는 현상으로 이른 봄서리의 발생을 시사한다. 서리의 시작은 대부분 다음 시즌에 대한 완전한 작물의 손실을 초래하며 속의 보험조차도 모든 손실을 보상하지 않습니다. 따라서 적극적인 보호 조치를 적용하고 식량 생산의 위험을 줄이는 것이 필요합니다. 그러한 보호 조치 중 하나는 액체에서 고체 상태의 물이 변화하는 동안 에너지가 방출될 때 물의 이상 현상을 기반으로 하는 서리(비)로부터 보호하는 시스템입니다. 이 에너지는 꽃과 어린 열매의 온도를 0~2°C 범위로 유지하는 데 사용됩니다. 이러한 농장을 보호하는 동안 온도가 0 ° C인 꽃과 과일 위에 얼음 껍질이 형성됩니다. 이 얼음은 바늘 효과(이상적인 절연체)로 농장을 보호합니다. 현대식 보호 시스템은 보호된 미기후 내에서 완전히 포화된 공기(100% 상대 습도)를 생성하는 기술을 적용하여 보호하는 동안 필요한 물의 양을 크게 절약하여 얇은 얼음 결정을 유지하는 데 필요한 증발을 제거하고 에너지를 절약합니다. 0 ℃에서 구조 기술이 더 발전하려면 현재 기상 조건에 따라 물 강우 강도가 가변적인 시스템 작동의 동적 모델이 필요합니다. 그 이유는 음의 외부 온도로부터 과일을 보호하기 위해 밤새 최적의 물 소비로 얼음(투명 얼음)의 결정 구조를 유지해야 하기 때문입니다. 얼음의 결정 구조에 영향을 줄 수 있는 매개변수는 온도, 습도, 바람 및 물방울의 크기에 따라 떨어지는 물의 강도입니다. 이 연구의 주요 목표는 보호 얼음 구조의 두께와 투명도에 대한 동결 매개변수의 영향을 분석하는 것입니다. 얻어진 결과는 서리 방지 시스템의 고급 관리 개발과 다양한 강우 강도를 가진 새로운 유형의 스프링클러 개발의 기초가 될 것입니다.
키워드:
절연체, 비, 수정 얼음, 잠열, 서리 방지 시스템, 물
전작 개요:
빗물 관개 시스템은 지난 50년 동안 서리 방지 시스템으로 사용되어 왔지만 그 자체가 물과 에너지의 큰 소비자이기 때문에 더 넓은 적용을 위해 상업적으로 이용 가능하지 않았습니다. 운송 능력과 시스템(펌프)을 작동하는 데 필요한 전력 또한 일반 식품 생산자가 접근할 수 없습니다. 기존의 서리 방지 시스템은 평균 4~8리터/m를 소비합니다.2 물이며 집약적인 사과와 배 과수원의 보호를 위해 주로 사용됩니다. 그 이유는 장기간의 작업으로 많은 양의 물을 얼리면 두껍고 무거운 얼음층이 생성되어 농장 내부에 기계적 손상이 발생하기 때문입니다. 얼음의 무게로 인해 꽃과 과일에 기계적 손상이 있으며 가지가 갈라지는 현상이 있습니다. [1]. 문헌 연구에서는 농장의 미기후 내에서 상대 습도가 100%인 빗물 시스템의 분석 및 영향을 찾지 못했습니다. 더 넓은 지역(50,000m 이상)에서 이러한 시스템의 효율성은 기술 통합업체의 입소문을 통해 확인되었습니다.2) 별도의 에너지 미기후의 생성으로 인해. 통합자는 유량이 1 ~ 2 lit/m인 시스템의 효율적인 작동 상태를 나타냅니다.2 물. 이러한 데이터는 특히 얇은 껍질 얼음 결정 구조가 기존 시스템보다 더 나은 온도 특성으로 형성되기 때문에 자세한 연구의 기초를 제공합니다. 얼음의 열전도율은 2.2W/mK이며 좋은 단열재 범주에 포함될 수 없습니다. 그럼에도 불구하고 액체와 고체 골재상 사이의 전환점에 있는 얼음인 "젖은 얼음"은 0°C이므로 열전달을 위한 이상적인 단열 한계로 작용합니다. 보호 중 설명된 열 전달은 한편으로는 지속적인 결빙과 새로운 물 이슬이 있는 얇은 껍질 결정질 얼음 구조의 외부 접촉 표면에 급격히 떨어지는 외부 온도의 부정적인 영향이 있다는 것입니다. 이상적인 조건에서 얼어 붙는 얼음은 두께 전체에 걸쳐 0 ° C의 온도를 유지하고 결정 구조의 불규칙성이 없이 수정처럼 맑은 상태를 유지합니다. 얼음과 과일 사이의 접촉면에 있는 결정 구조 아래에는 과일 조직이 얼지 않도록 하는 젖은 수막이 있습니다. 조직이 얼면 과일 품질이 변형되거나 손실됩니다. [2]. 서리 발생을 시뮬레이션하기 위한 컴퓨터 모델은 이전 작업에서 제공됩니다. [3] 그리고 그것은 서리 방지 시스템 관리의 추가 모델 개발을 위한 훌륭한 기초입니다. 이 논문은 조림지의 미세 위치와 모양, 기후의 변화하는 영향에 따라 에너지의 필요성을 정확하게 정의합니다. 빗물 시스템의 형태로 능동적인 서리 방지를 포함하도록 모델을 확장하는 것은 세계 식량 생산을 위한 상당한 진전이 될 것입니다. 최적의 결빙 조건에서 규칙적인 정사각형 결정 구조가 생성된다고 가정합니다. [4]. 이 가정의 검증은 이 문서에서 설명하는 X-선으로 서리로부터 농장을 보호하는 동안 얼음 구조를 이미징하여 증명할 수 있습니다. [5] 그리고 현미경을 사용하여 [6], 농장 자체의 보호된 미기후 내에서 결정 구조의 조사를 수행할 수 있으려면 두 가지 방법을 모두 고려해야 합니다. 결정화 결과가 기대된다면, 결빙 모델은 물 동결에 의한 3D 프린팅의 적층 기술에 적용할 수 있으며, 이에 대해서는 다음 논문에서 설명합니다. [7]. 차이점은 3D 조건은 건조 대기 조건을 사용하여 결빙 구조를 제어하는 반면, 이 연구에서는 실험실 설정의 100% 상대 습도에서 결빙 시뮬레이션이 시뮬레이션되었다는 것입니다. 결론적으로, 얼음의 결정 구조는 서리 방지 시스템과 기타 기술 응용 분야에 상당한 영향을 미칩니다. 서리 방지 시스템의 실제 조건에서 복사한 매개변수를 사용하여 목표 물을 동결하고 결정 구조의 형성을 증명하는 것은 중요한 과학적 돌파구가 될 것입니다.