Pirinç. 18. Kar tabancası ESG-260
Yapay karın kalitesini etkileyen temel faktörler şunlardır:
Hava ve su sıcaklığı,
Hava nemi,
Yapay Kar Sisteminin Özellikleri (Suyun soğutulmasıyla yapay kar üretimi ve kalitesi büyük ölçüde artırılabilir)
Ayrıca eğim açısı da rol oynar önemli rol: Dağ ne kadar dik olursa parçacıklar o kadar uzağa püskürtülür ve dolayısıyla yamaçta kar yapımı daha verimli olur.
Ortalama olarak, yamaçtaki kar örtüsünün başlangıç seviyesi 0,29–0,30 m'dir, hava sıcaklığı -4 -6 C°, su +4 C°'dir. Kar yapımı için bu tür parametrelerle metrekare
eğim 0,45 metreküp gerektiriyordu. su ve 0,388 kWh enerji.
Üretilen yapay karın miktarı ve kalitesi doğrudan hava ve su sıcaklığına, su basıncına vb. bağlıdır.
Kar ekipmanı kullanıldığında sıcaklık ortalama olarak -1,5 C° ile -13 C° arasında olabilir. T = -13 C°'de ekipman en yüksek verimlilikle çalışacaktır ancak sıcaklık bunun altına düşse bile silahlar yüksek kalitede yapay kar üretmeye devam edecektir.
Kar toplarının sınıflandırılması
Pervaneli kar tabancaları
Pervaneli kar tabancasının üretkenliği, direkli kar tabancasının üretkenliğinden 5 kat daha yüksektir
kuvvetli rüzgarlarda bile kar akışını yönlendirme yeteneği
yüksek kar uçuş mesafesi
8-35 Bar su basıncı ile yüksek kalitede kar
ekipman 11 ila 660 l/sn arasındaki su basıncında çalışacaktır.
Kar kalitesi otomatik olarak ayarlanabilir
– 6 -7 C°'de yüksek verimlilik
Direk silahları
rüzgarsız alanlarda/havalarda çalışmak için
yüksek su basıncı varlığında (30-40 Bar)
orta büyüklükte eğim genişliklerine sahip
kolay ulaşım
kar örtüsünün sık sık güncellenmesi gereken yamaçlar için
Kar kalitesi ilginç ve tartışmalı bir konudur. Karın ağırlığı (örneğin 400-450 kg/m) kardaki suyun ağırlığıdır; ayrıca kristallerin yoğunluk seviyesi ve yapısı da önemli özelliklerdir. Karın ağırlığı, kalitesinin tek göstergesi değildir. Enönemli göstergeler
kaliteli yapay kar yapımı:
erimeye karşı yüksek direnç
kayak yaparken yokuştan aşağı yuvarlanmayan kar
Kar üretiminde minimum enerji kullanımı
Bir yamaçta yüksek kaliteli kar yapımı için parçacıkların uçuş aralığı önemli bir rol oynar çünkü:
Parçacıklar havada uçarken bile damlacıkların donması devam ediyor
gerekli nem seviyesinde kar üretme imkanı
silahlar kuru havada çalışabilir
İlk kar “yumuşak” çıkıyor
Çalışma prensibi
Aşama 1: Başlangıç damlacık boyutu 100 mikron
Aşama 2: Küçük soğutulmuş damlacıklar daha büyük damlacıklarla birleşir
Aşama 3: Damlacıklar son boyutlarına ulaşır, minimum buharlaşmayla su soğutulur
Aşama 4: Çıkarılan parçacıklar birleştirilir ve dondurulur
Aşama 5: Kar dağıtımı su eklenmeden gerçekleşir Sonuç:
en eski kayak merkezlerinden bazılarında sezonun dört aydan bir veya iki aya kısaltılmasıyla sonuçlandı. Avrupa kayak endüstrisinin merkezinin yakında Alplerden İskandinavya'ya kayacağı yönünde tahminler var. Amerikalılar kar aramak için Alaska'yı keşfetmeye başladı bile. İşte bu, daha ileri gidecek hiçbir yer yok. Geriye kalan tek şey silahı kullanmaktır. Özel.
Kar için Kuzey Kutup Dairesi'nin ötesine geçmediyseniz, büyük olasılıkla en sevdiğiniz tatil yerinde ersatz üzerinde kayak yapıyorsunuz - yapay veya profesyonellerin dediği gibi teknik kar. Bugün Fransa'daki Chamonix'ten Moskova yakınlarındaki Volen'e kadar hiçbir tatil yeri özel kar yapma makineleri olmadan yapamaz. Hemen hemen her kayakçı kar toplarını ve onların daha hafif versiyonlarını birden fazla kez çalışırken görmüştür - kar silahları. Dışarıdan bakıldığında kar oluşumu süreci basit görünüyor: Dev fanlar, soğukta kara dönüşen suyu püskürtüyor. Ama bu sadece dışarıdan.
Doğal kar, atmosferik su buharından oluşur. Suyun gaz halindeki hali olan su buharı, yoğunlaşma noktasına kadar soğutulduğunda gaz halinden sıvıya veya katı form. Aşina olduğumuz bulutlar, yükselen hava akımları tarafından kolaylıkla havada tutulabilecek kadar küçük olmalarına rağmen, bu tür yoğunlaşmış damlalardan oluşur. Damlacıklar çok ağırlaştığında yağmur olarak yere düşer. Sıcaklık yoğunlaşma noktasının çok altındaysa, su buharı sıvı fazdan geçerek küçük kristaller oluşturur. Çoğunlukla küre Alışık olduğumuz yağmur, garip bir şekilde kar yağışıyla başlıyor ama kar taneleri yere yaklaştıkça erimeyi başarıyor. Gerçek şu ki, bulut oluşumunun zirvesinde her zaman Yakut donlarıyla karşılaştırılabilecek negatif bir sıcaklık vardır. Bu gerçeğin basit bir teyidi sıcak yaz aylarında dolu.
Ancak sıcaklık donma noktasının altına düştüğünde su otomatik olarak donmaz. Damıtılmış su -400C gibi oldukça düşük bir sıcaklığa soğutulabilir ve sıvı olarak kalacaktır. Ancak, gerçek hayat bulutlardaki buhar 00C'de kristalleşmeye başlar. Gerçek şu ki, yoğunlaşma sürecinin gerçekleşebilmesi için suyun, moleküllerinin etrafına yerleşebileceği küçük parçacıklara ihtiyacı vardır. Atmosferdeki bu tür yoğunlaşma merkezleri, küçük kurum parçacıkları, kentsel duman, bakteri ve diğer materyallerdir. Örneğin, bulutlar, tam da bu tür yoğunlaşma merkezleri görevi gören özel reaktiflerin (örneğin gümüş iyodür) üstlerindeki uçaklardan püskürtülmesiyle bu şekilde dağıtılır.
Su bulutlarda kristalleştikçe kar taneleri adı verilen tuhaf altı ışınlı fraktal şekiller oluşturur. Daha uzun zaman geçiyor Kristalleşme süreci arttıkça kar tanesi deseni daha karmaşık hale gelir. Bulutlarda bu işlem onlarca dakika sürer. Yapay kar saniyeler içinde oluşur, bu nedenle daha yakından incelendiğinde kristalleri ışın çekirdekli altıgenlere benzer ve dokunulduğunda tahıllara benzer. Ancak bu tür kar, doğal kardan daha yavaş erir ve kayaklar üzerinde farklı şekilde kayar.
Kar topları
Bulutları dağıtmak için kullanılan fikir (yapay yoğunlaşma merkezleri etrafında suyun yoğunlaşması) yapay kar yapmak için de mükemmeldi. Kar üretimi için kullanılan en yaygın kristalleştirici reaktiflerden biri, su moleküllerini çekme konusunda mükemmel bir iş çıkaran özel doğal protein Snowmax'tır.
İlk kar tabancası tasarımlarında su, basınçlı hava ile karıştırılarak alttaki nozullardan dışarı atılırdı. yüksek basınç Güçlü bir fanın yarattığı hava akışına. Basınçlı hava aynı anda üç görevi yerine getiriyordu: Suyu atomize ediyor, ortaya çıkan damlacıkları havaya fırlatıyor ve suyu daha da soğutuyordu. İkinci etki, adyabatik genleşme sırasında gazların soğuması gerçeğine dayanmaktadır. Bir kutu karbondioksit açmayı deneyin; anında sıfırın altındaki sıcaklıklara soğuyacak ve ellerinizin donması riskiyle karşı karşıya kalacaktır.
Bu planın dezavantajı yüksek hava tüketimidir. Bu nedenle daha modern silahlar iki aşamalı bir süreçte çalışır. Öncelikle karıştırarak basınçlı hava ve az miktarda su, minik buz kristalleri - yapay kar embriyoları - oluşur. Daha sonra bu "embriyolar", güçlü fanlar tarafından püskürtülen bir su akıntısına düşer ve üzerlerinde kristalleşerek hızla hazır kar kristalleri oluşturur.
Ayırt edici özellik Tüm silahlarda su-hava karışımını onlarca metre uzağa fırlatan güçlü bir fan bulunur. Böyle bir uçuş sırasında yapay kar kristallerinin oluşma zamanı vardır ve yüksek "menzil" geniş alanların karla kaplanmasını mümkün kılar.
Kayak merkezlerinde başka bir tür kar silahı görebilirsiniz - kar silahları. Silahlardan farkı fanın olmamasıdır.
İçlerinde kar oluşum süreci aşağıdaki gibidir. Aralıklı hava ve ilk su nozulları, kar kristallerinin çekirdeklendiği, tabancadan 810 cm uzakta bulunan bir karıştırma bölgesine sınırlı miktarda su ve hava sağlar. Bu mini kristaller ataletle daha da ileri doğru hareket eder; tabancadan yaklaşık 20 cm mesafede, suyun kendilerine yapıştığı ikinci ağızlıktan su akışına düşerler. Kar kristalleşmesi, kristallerin en az 4 m yükseklikten serbestçe yere düşmesiyle meydana gelir.
Kar koşulları
Kar toplarına sahip olmak, kar sorunlarını çözmek anlamına gelmiyor. Bunların çoğu, en önemli parametreleri sıcaklık ve bağıl nem olan (gerçekte havada bulunan su buharının doyma durumuna karşılık gelen su buharı miktarına oranı) olan kar oluşumu koşullarına da bağlıdır. Gerçek şu ki, su kendi kısmi buharlaşmasıyla, yani sıvının bir kısmının buhara geçişiyle soğutulur. Ancak bağıl nem ne kadar yüksek olursa buharlaşma süreci o kadar yavaş olur ve dolayısıyla soğuma da o kadar yavaş olur.
Bu nedenle düşük bağıl nem 00C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kar oluşumu süreci mümkündür. Yüksek nemde ve düşük sıcaklıklar Kar yerine düzenli yağmur yağması mümkün.
%30 bağıl nemde -10C sıcaklıkta kar topları fırlatılabilir, bu kabul edilir iyi koşullar kar yapımı için. Sıcaklık -6,70C'nin altına düşerse %100 bağıl nemde bile kar yapabilirsiniz. -100C'nin altındaki sıcaklıklarda neme dikkat etmenize gerek yoktur.
Gerçek hayatta kar koşulları sadece pistten piste değil aynı zamanda iki sıra arasında da değişiklik gösterebilir. ayakta silahlar: Zaten kar yapılabilir ama 100 m aşağıda duran biri için koşullar yetersiz. Daha önce kar toplarının çalışması, kar silahlarının ne zaman ve nerede çalıştırılacağına karar veren son derece profesyonel uzmanlar tarafından izleniyordu. Artık bunların yerini güçlü bilgisayar sistemleri alıyor ve kar yapma sistemleri tek, konforlu bir merkezden kontrol ediliyor.
Buz Kırma
Toplar sadece kışın kar yapmaya uygundur. Dışarıda yaz mevsimi varsa ama bisiklete binmek istemiyorsanız ne yapmalısınız? Yakın zamana kadar tek çıkış yolu Güney Yarımküre'ye veya yüksek dağ buzullarına gitmekti. Ancak ilerleme hala geçerli değil. Buz Kırma Sistemleri (ICS) teknolojisini icat eden Tokyo merkezli Japon Piste Snow Industries şirketi sayesinde +150C'ye kadar sıcaklıklarda kar üretilebiliyor. Bir transformatör kabininden farksız görünen Japon tesisinin içinde su, ince buz tabakaları halinde dondurulur ve bunlar basınçlı havayla toz haline getirilir. Bu nedenle Rusya'daki ICS sistemlerine bazen buz kırma tesisleri deniyor. Yapay karın son buz kristallerinin boyutu bir mikrondan 0,3 mm'ye kadar değişebilir. Küçük kristaller daha çok doğal karı andırırken, büyük kristallerin erimesi daha uzun sürer. ICS sistemleri aynı zamanda piste yapay kar uygulama şekli açısından da farklılık gösteriyor: kar dev bir yangın hortumu aracılığıyla püskürtülüyor. Japonya'da, ICS teknolojisini kullanan yaz parkurları 1991'de ortaya çıktı (şu anda 15'ten fazla Japon tatil köyü yıl boyunca parkurlarla donatılmıştır) ve 90'lı yılların ortalarında Japon teknolojisi Avrupa'ya ulaştı. Örneğin, 1997'den bu yana Fransız snowboardculara Grenoble'daki Sig Urban Park'ta yıl boyunca kayak olanağı ICS ekipmanları tarafından sağlanıyor. Modern arabalar saatte 400 kW elektrik ve dakikada 142 litre su tüketirken, günde 150 ton kar üretme kapasitesine sahip. 45 tonluk bu mucize makinenin maliyeti yaklaşık bir milyon dolar.
İlk bakışta, su ve don olduğu sürece kar "yapmak" çok basit görünüyor. Basit bir deney yapalım. İÇİNDE kış zamanı Bir sprey şişesi alıp dolduralım soğuk su. Daha sonra dışarı çıkıp dondurucu soğuğa, yani sıcaklığın en az eksi 20°C olmasına ve su püskürtmeye başlayacağız.
Sonuç ne olacak? Gerçek kar taneleri elde edebilecek miyiz? Hayır, su kristalleşecek ve küçük buz parçalarına dönüşecek.
Yapay kar üretimi 50 yıldan fazla bir süre önce başladı. Birinci deneysel tesisler Geçen yüzyılın 50-60'lı yıllarında ülkelerde yaratıldı kış manzarası sporlar çok popülerdi.
İnsan her zaman elementleri kontrol etmek istemiştir ve bugün bu mümkün.
Doğal soğukta basınçlı su püskürtülerek kar elde etme yöntemi
Bu kar yapma yöntemi en ünlü ve yaygın olanıdır. Sıfırın altındaki sıcaklıklarda açık alanlarda kullanılır. atmosferik hava(aşağıda – 1,5°C).
Bu kar oluşumu yöntemi, hafif (100 mikrona kadar) atomize su damlalarının, çevre alanındaki su damlalarını 50 metreye kadar mesafeye taşıyabilen yüksek hızlı hava akışıyla etkileşimini organize etmekten oluşur. Hava akışını oluşturmak için güçlü bir eksenel fan kullanılır, bu yüzden bu kar makinesine denir vantilatör. Ayrıca var fansız 12 m'ye kadar yükseklikten sağlanan suyun basıncı altında serbest bırakılması ve kristalizasyon merkezlerinin akışa dahil edilmesi nedeniyle su damlacıklarının dondurulduğu kar jeneratörleri. Kar oluşumu süreci, bir kar jeneratörünün profilli nozulunda basınçlı havanın süpersonik genleşmesi sırasında oluşan yüksek hızlı hava akışına su sağlanarak da organize edilebilir.
Fanlı kar jeneratörü (kar topu).
Kar topu, alçak ve pnömatik sistemler için üniteler ve kontroller içeren, prefabrik kaynaklı bir yapıdır. yüksek tansiyon, birimler hidrolik sistem, güç taşıyan elemanlar, elektrik sistemi.
ESG-XXX serisi tabancaların tasarımında kullanılan kar oluşumu prensibi, hafif (100 mikrona kadar) atomize su damlalarının, su damlacıklarını tankta taşıyabilen yüksek hızlı hava akışıyla etkileşimini düzenlemektir. 50 metreye kadar mesafede çevre alanı. Negatif ortam sıcaklıklarında (-1,5 0 C'nin altında), su damlaları kristalleşmenin başlayacağı sıcaklığa kadar soğutulur. İki fazlı bir akışta kristalleşme merkezleri varsa, hızlı büyüme Uçuşun son aşamasında kar taneleri şeklini alan buz kristalleri.
Kristalizasyon merkezleri özel tabanca sistemi ile üretilmekte ve atomize su ile eş zamanlı olarak yüksek hızlı hava akışına beslenmektedir.
Fan genellikle, fan hava akışının yönünü yatay ve dikey düzlemlerde değiştirmenize olanak tanıyan, elektrikli dönen bir çerçeve üzerine monte edilir. Fanın çıkış kısmına halka şeklinde bir çok nozullu su manifoldu takılmıştır.
Üzerine su ve kar oluşturucu nozullar monte edilmiştir. Bazı nozullar kolektöre su temini ile aynı anda devreye girer. Geri kalanlar, üretilen karın kalitesini kontrol etmek için gerektiğinde açılır veya kapatılır. Su manifoldu, kar oluşturma nozullarına basınçlı havanın sağlandığı bir hava halkalı manifolda bağlanır. Dönen bir güç çerçevesi üzerine bir elektrikli kompresör ve bir ürün kontrol kabini yerleştirilmiştir.
Su toplayıcının nozul bloklarına harici bir kaynaktan esnek bir hortum ve slot filtresi aracılığıyla su verilir.
Kar topları Rusya'daki Ecosystem şirketi tarafından üretiliyor. İthal ekipmanların teslimatı mümkündür.
Fansız kar tabancası (kar tabancası) .
Kar jeneratörü, pnömatik ve hidrolik hatları içeren prefabrik kaynaklı bir yapıdır. Tasarımda kullanılan kar oluşumu ilkesi, küçük (çapı 50 mikrona kadar) atomize su damlalarının, çevre alanındaki su damlalarını belli bir mesafede taşıyabilen yüksek hızlı hava akışıyla etkileşimini düzenlemektir. yaklaşık 10 metre. Negatif ortam sıcaklıklarında (-1,5 0 C'nin altında), su damlaları kristalleşmenin başlayacağı sıcaklığa kadar soğutulur. İki fazlı bir akışta kristalleşme merkezleri varsa, uçuşun son aşamasında kar topakları şeklini alan buz kristallerinin hızlı büyümesi meydana gelir.
Profilli bir çıkış ağzında genleşmesi sırasında basınçlı havanın gaz-dinamik parametrelerindeki değişiklikler nedeniyle kar jeneratöründe kristalleşme merkezleri oluşur ve sistemin çalışması sırasında yüksek hızlı su-hava akışına beslenir.
Muhafaza montaj cihazı, çıkışın iki fazlı akışının yönünü dikey düzlemde 0 0'dan 45 0'a değiştirmenize olanak sağlar. Vücudun çalışma pozisyonu tripod zincir gergisi ile sabitlenir. Muhafazanın çıkış kısmına bir nozül monoblok yerleştirilmiştir.
Kar jeneratörü gövdesi esnek bir hortum aracılığıyla bir giriş bağlantısı aracılığıyla bir su kaynağına bağlanır. Kar tabancasına esnek bir hortum ve çek valf ile donatılmış bir hat boyunca bağlantı parçası aracılığıyla harici bir kaynaktan basınçlı hava verilir.
Kar silahları Rusya'da Ecosystem tarafından üretilmektedir.
Yapay soğuk altında elde edilen buz pullarından kar üretimi.
Ana fark bu yöntem sadece negatif atmosferik sıcaklıklarda değil, aynı zamanda kar elde etmenize de olanak sağlamasıdır.üretilen soğuk kullanımı nedeniyle pozitif sıcaklıklarda (+35°C'ye kadar)soğutma makinesi buz yapıcı. Bu sözde " Her türlü hava koşuluna uygun kar tabancası Sıfır veya pozitif sıcaklıkların hakim olduğu bölgelerde kullanılır. Bu yöntemde kullanılan ana işlemler şunlardır:üretme yaprak buz kullanarak buz yapıcı buz parçacıklarının merdane veya kesicilerle kırılması, kırılan buz parçacıklarının soğuk hava ile karıştırılması ve elde edilen karın 100 m uzunluğa kadar borular aracılığıyla pnömatik olarak kullanılacağı yere taşınmasıdır.
Ekosistem şirketi, bu tür ekipmanların üreticisi Alman Schnee - und Eistechnik GmbH şirketinin resmi ortağıdır.
Kar topu, aynı zamanda bir kar püskürtme makinesi - yapay kar üretmek için bir cihaz. Yapay kar, nozullar tarafından püskürtülen küçük su damlalarının, bir fan tarafından oluşturulan güçlü bir soğuk hava akışına dönüştürülmesiyle oluşur. Tabanca -1,5 santigrat derecenin altındaki hava sıcaklıklarında çalışabilir. Kar topları genellikle kayak merkezlerinde doğal kar örtüsünü desteklemek veya değiştirmek ve kayak sezonunu uzatmak için kullanılır. 
Yapay karın özellikleri
Alp disiplini kayak meraklıları yapay karın, özellikleri bakımından doğal kardan daha düşük olduğuna inanıyor. Bunun nedeni, doğal karın kar tanelerinden oluşması ve yapay karın her zaman tamamen donmamış su damlalarından oluşmasıdır, bunun sonucunda bu şekilde oluşturulan kar örtüsünün yoğunluğu ve nemi çok daha yüksektir. Yapay kar, doğal kardan daha uzun süre kalır ve böylece toprak, bitki örtüsü ve yüzeyin hidrolojik rejimini etkiler.
Yapay kar püskürtme performansı
Verimlilik, dondurma ünitesinin, kar püskürtme makinesinin ve mekanizmayı çalıştıran motorun gücüne bağlıdır. Bir kar püskürtme makinesinin ortalama üretkenliği dakikada yaklaşık birkaç yüz m²'dir.
Ayrıca bakınız
|
||||||||||||||||||||||||||||||
"Kar Topu" makalesi hakkında yorum yazın
Kar Topu'nu karakterize eden alıntı
2 Eylül'de başlayan ilk yangının parıltısı, kaçan vatandaşlar ve geri çekilen askerler tarafından farklı yollardan farklı duygularla izlendi.O gece Rostov'ların treni Moskova'dan yirmi mil uzakta Mytishchi'de duruyordu. 1 Eylül'de yola o kadar geç çıktılar, yol arabalar ve birliklerle o kadar doluydu ki, insanların gönderildiği o kadar çok şey unutulmuştu ki, o gece geceyi Moskova'nın beş mil dışında geçirmeye karar verildi. Ertesi sabah geç yola çıktık ve yine o kadar çok durak vardı ki ancak Bolshie Mytishchi'ye ulaşabildik. Saat onda, Rostov'ların beyleri ve onlarla birlikte seyahat eden yaralılar, büyük köyün avlularına ve kulübelerine yerleştiler. İnsanlar, Rostov'ların arabacıları ve yaralıların görevlileri, beyleri uzaklaştırdıktan sonra akşam yemeği yediler, atları beslediler ve verandaya çıktılar.
Bir sonraki kulübede Raevsky'nin eli kırık, yaralı yaveri yatıyordu ve duyduğu korkunç acı onun durmadan acınası bir şekilde inlemesine neden oluyordu ve bu inlemeler gecenin sonbahar karanlığında korkunç bir şekilde duyuluyordu. İlk gece bu emir subayı, geceyi Rostov'ların bulunduğu avluda geçirdi. Kontes bu inlemeye gözlerini kapatamadığını ve sırf bu yaralı adamdan uzaklaşmak için Mytishchi'de daha kötü bir kulübeye taşındığını söyledi.
Gecenin karanlığında insanlardan biri, girişte duran bir arabanın yüksek gövdesinin arkasından, bir ateşin küçük bir parıltısını daha fark etti. Uzun zamandır bir parıltı görülebiliyordu ve herkes Mamonov Kazakları tarafından aydınlatılanın Malye Mytishchi olduğunu biliyordu.
Görevli, "Ama bu farklı bir yangın kardeşler" dedi.
Herkes dikkatini ışığa çevirdi.
- Mamonov Kazaklarının Mamonov Kazaklarını ateşe verdiğini söylediler.
Kuzey Kutup Dairesi'nin çok ötesinde yaşamıyorsanız, büyük olasılıkla, en sevdiğiniz kayak merkezinde ersatz üzerinde kayak yaparsınız - yapay veya profesyonellerin dediği gibi teknik kar. Bugün Fransız Chamonix'ten Silichi veya Logoisk'e kadar hiçbir tatil yeri özel kar yapma makineleri olmadan yapamaz. Dışarıdan bakıldığında kar oluşumu süreci basit görünüyor: Dev fanlar, soğukta kara dönüşen suyu püskürtüyor. Ama bu sadece dışarıdan...
Öncelikle "kar"ın ne olduğunu tanımlayalım. Rus dili sözlüğü (S.I. Ozhegov) bunu şu şekilde tanımlıyor: yağış donmuş su kristalleri olan beyaz pullar ve kışın toprağı kaplayan bu çökeltilerin sürekli bir kütlesi şeklinde.
Gerçek kar
Doğal kar, atmosferik su buharından oluşur. Suyun gaz halindeki hali olan su buharı, yoğunlaşma noktasına kadar soğutulduğunda gaz halinden sıvı veya katı hale dönüşür. Aşina olduğumuz bulutlar, yükselen hava akımları tarafından kolaylıkla havada tutulabilecek kadar küçük olmalarına rağmen, tam da bu tür yoğunlaşmış damlalardan oluşur. Damlacıklar çok ağırlaştığında yağmur olarak yere düşer. Sıcaklık yoğunlaşma noktasının çok altındaysa, su buharı sıvı fazdan geçerek küçük kristaller oluşturur. Dünyanın çoğu yerinde alışık olduğumuz yağmur, garip bir şekilde kar yağışıyla başlıyor ama kar taneleri yere yaklaştıkça erimeyi başarıyor. Gerçek şu ki, bulut oluşumunun zirvesinde her zaman Yakut donlarıyla karşılaştırılabilecek negatif bir sıcaklık vardır. Bu gerçeğin basit bir teyidi sıcak yaz aylarında dolu.
Bulut ne kadar yüksek olursa o kadar soğuk olur. Yüksek sirüs bulutları Eksi 35°C'nin altındaki sıcaklıklarda “sürüklenen” güneşte parıldayan parlak avize kolyelerine benzeyen prizma kristallerinden oluşuyor. Kristaller çeşitli şekiller ne zaman oluşur farklı sıcaklıklar. Buluttaki sıcaklık eksi 3 ile 0 derece arasındaysa düz altıgenler oluşuyor; -5 ila -3°C arasında iğne şeklinde kristaller oluşur; -8'den -5°C'ye kadar prizma sütunları oluşturulur; -12 ila -8°C arasında düz altıgenler yeniden ortaya çıkıyor; -16 ila -12°C arasında yıldız şeklindeki ilk kar taneleri ortaya çıkar. Sıcaklık daha da düştükçe her türden kar taneleri oluşur. Çok düşük sıcaklıklarda, yerden yüksekteki soğuk bulutlarda oluşan sütun kristalleri, daha sıcak bulutların arasından yere düşer ve uçlarında yıldızlar büyüyebilir. Kar tanesi büyüdükçe ağırlaşır ve yere düşerken şekli de değişir. Bir kar tanesi düştüğünde tepe gibi dönüyorsa şekli tamamen simetriktir, ancak yana doğru veya başka şekilde düşüyorsa şekli asimetrik olacaktır. Düşen kristaller birbirine yapışarak oluşur kar taneleri. Her büyük kar tanesi 2 ila 200 kar kristali içerir. Dolayısıyla bir kar tanesinin şekli, farklı sıcaklıklardaki farklı bulutlar boyunca izlediği yolun doğal bir kaydıdır.
Ancak sıcaklık donma noktasının altına düştüğünde su otomatik olarak donmaz. Damıtılmış su -40 0 C gibi oldukça düşük bir sıcaklığa soğutulabilir ve sıvı olarak kalacaktır. Ancak gerçek hayatta bulutlardaki buhar 0 0 C'de kristalleşmeye başlar. Gerçek şu ki, yoğunlaşma işleminin gerçekleşebilmesi için suyun, moleküllerinin etrafına yerleşebileceği küçük parçacıklara ihtiyacı vardır. Atmosferdeki bu tür yoğunlaşma merkezleri, küçük kurum parçacıkları, kentsel duman, bakteri ve diğer materyallerdir. Örneğin, bulutlar, tam da bu tür yoğunlaşma merkezleri görevi gören özel reaktiflerin (örneğin gümüş iyodür) üstlerindeki uçaklardan püskürtülmesiyle bu şekilde dağıtılır.
Bulutlardaki su kristalleşerek çeşitli tuhaf altı ışınlı fraktal şekiller oluşturur. Ve daha fazlası uzun zamandır Kristalleşme süreci ilerledikçe kar tanesi deseni daha karmaşık hale gelir. Bulutlarda bu işlem onlarca dakika sürer. Yapay kar saniyeler içinde oluşur, bu nedenle daha yakından incelendiğinde kristalleri ışın çekirdekli altıgenlere benzer ve dokunulduğunda tahıllara benzer. Ancak bu tür kar, doğal kardan daha yavaş erir ve kayaklar üzerinde farklı şekilde kayar.
Yapay kar
Yapay kar üretme tekniği geçen yüzyılın 50'li yıllarında ABD'de geliştirildi ve patentlendi. Ancak gerçek gelişme ancak 70'lerde gerçekleşti. Şu anda neredeyse her şey kayak merkezleri az ya da çok yapay olarak kar üretir.
Bu amaçla özel “kar silahları” kullanılır - kar jeneratörleri. Üç tür kar tabancası vardır: dahili karışımlı kar tabancaları, harici karışımlı kar tabancaları, genellikle "kar tabancaları" veya "kuleler" olarak adlandırılır ve fan tahrikli kar tabancaları - "kar tabancaları".
Dahili karıştırmalı kar yapıcı- Kar tabancası nozulunun iç haznesinde su ve havanın karıştırıldığı sistemdir. Su ve basınçlı hava karışımı nozuldan çıktığında bu karışımın genleşmesi ve termodinamik bir soğutma etkisi meydana gelir (0°C'nin altında). Küçük su damlaları donarak mikrokristaller oluşturur ve bunlar da daha fazla kristal oluşumu (çekirdeklenme) için merkezler haline gelir. Bu tür çekirdeklenme merkezlerinde (çekirdekler), daha büyük damlacıklardan kar taneleri oluşur.
Harici karıştırmalı kar yapıcı- Başka bir tür su-hava sistemi. İçinde kar oluşumu süreci aşağıdaki gibidir. Aralıklı hava ve birinci su nozulları, kar kristali çekirdeklerinin oluştuğu tabancadan 8-10 cm uzaklıkta bulunan karıştırma bölgesine sınırlı miktarda su ve hava sağlar. Bu mini kristaller ataletle daha da ileri doğru hareket eder; tabancadan yaklaşık 20 cm mesafede, suyun kendilerine yapıştığı ikinci ağızlıktan su akışına düşerler.
Kar kristalleşmesi, kristallerin yere serbest düşüşü sırasında meydana gelir. Bu nedenle, bu tür kurulumlar genellikle hafif (genellikle alüminyum) ve 4-10 metre yüksekliğinde uzun (on metreye kadar) boru çubuğunun üst ucuna monte edilir. Evet, evet, bunlar eğimin yan kenarı boyunca kalıcı olarak monte edilen aynı "vinçlerdir". Sanırım herkes onları gördü.
Fanlı kar üfleyici- Özel bir kompresör tarafından sıkıştırılan hava yerine, su damlacıklarından oluşan bir süspansiyon oluşturmak için güçlü bir fan kullanan hava beslemesinin kullanıldığı bir sistem. Bu durumda damlacıklar, önemli ölçüde soğuyup donarak kara dönüşmek için yeterli süre havada kalır.
İlk kar tabancası tasarımlarında su, basınçlı havayla karıştırılıyor ve yüksek basınçlı nozullar yoluyla güçlü bir fanın oluşturduğu hava akımına veriliyordu. Basınçlı hava aynı anda üç görevi yerine getiriyordu: Suyu atomize ediyor, ortaya çıkan damlacıkları havaya fırlatıyor ve suyu daha da soğutuyordu. Son etki, adyabatik genişleme sırasında (okul fiziğini hatırlayın) gazların soğuması gerçeğine dayanmaktadır. Bir kutu karbondioksit açmayı deneyin; anında sıfırın altındaki sıcaklıklara soğuyacak ve ellerinizin donması riskiyle karşı karşıya kalacaktır.
Bu planın dezavantajı yüksek hava tüketimidir. Bu nedenle daha modern silahlar iki aşamalı bir süreçte çalışır ve çekirdeklenme (çekirdekleme) cihazlarıyla donatılır.
Güçlü bir fan, ana halkalar ve nozüllerle çekirdekleştirme halkaları boyunca hareket eden sürekli bir hava akışı yaratır. İçlerinde basınçlı hava ve az miktarda suyun karıştırılmasıyla küçük buz kristalleri oluşur - yapay kar embriyoları. Daha sonra bu "embriyolar", güçlü fanlar tarafından püskürtülen bir su akıntısına düşer ve üzerlerinde kristalleşerek hızla hazır kar kristalleri oluşturur. Fan ile halkalar arasında jeneratör kasasına içten takılan kanat plakaları bulunmaktadır. Karışımın tüm bileşenlerinin daha iyi karıştırılmasına katkıda bulunurlar.
Tüm silahların ayırt edici özelliği, su-hava karışımını 60 metreye kadar mesafeye fırlatan güçlü bir fandır. Böyle bir uçuş sırasında, yapay kar kristallerinin oluşma zamanı vardır ve yapay kar yapma sisteminin kendisi rüzgarlı havalarda çalışabilir ve karı belirli bir yönde 15 ila 60° dönüş açısıyla püskürtebilir. Bu, hem yumuşak hem de karmaşık dik rotaları hızlı bir şekilde oluşturmanıza olanak tanır.
Bu silahlar benziyor uçak motorları, görünüş olarak çok etkileyici. Ama aynı zamanda ciddi teknik avantajları da var. Bunlardan ilki, geniş bir giriş suyu basıncı aralığında etkili bir şekilde çalışabilme yeteneğidir. Gerçek şu ki, bu tabancalardaki suyun kristalleşmesi prensibi, su-hava tabancalarındakiyle aynı değildir. “Tabancalar” doğal soğuma nedeniyle kristalleşmeye hazır olan hava ve suyun orantılı bir karışımını püskürtürken, fan tabancası farklı şekilde çalışır. Kanatlar tarafından pompalanan havanın hacmi, su hacmine göre aşırıdır (oran 1:600'den fazladır), bu nedenle nozullar tarafından püskürtülen mikro damlacıklar, düşük ortam sıcaklığı nedeniyle değil, keskin bir sıcaklık nedeniyle anında donar. havanın genleşmesi sırasında basınçtaki düşüşün neden olduğu akışın sıcaklığındaki azalma.
Şu soru ortaya çıkabilir: O halde neden pencerenin dışında eksiyi bekleyelim? Yeter ki yeni doğan kar tanesi yere ulaşmadan erimesin.
Saniye önemli avantaj“fanlar” – basınçlı hava açısından bağımsızlıkları. Ve bu özelliklerin tümü, fanlı silahların temel avantajı olan yüksek hareket kabiliyetini formüle etmemizi sağlıyor. Kural olarak, kendinden tahrikli veya çekilen mobil arabalara monte edilmişler, eğimin tam olarak en çok ihtiyaç duyulan bölümünü karla kaplamanıza izin verir. En yakın hidrantlara bağlantı esnek hortumlarla yapılır.
Ancak eğer fan topları bu kadar iyiyse neden kuleye monteli muadillerini yokuşlardan uzaklaştırmadılar? Cevap, hem tesislerin hem de operasyonlarının daha yüksek maliyetini belirleyen, belirgin şekilde daha yüksek enerji tüketimi ve fan cihazlarının daha karmaşık tasarımıdır. Genel olarak “yelpaze” yapay kar, “kule” yapay kardan daha pahalıdır. Bu nedenle silahların sabit kurulumunun mümkün olduğu yerlerde her zaman “kuleler” görüyoruz.
Kar koşulları
Kar toplarına sahip olmak, tüm kar sorunlarının çözülmesi anlamına gelmez. Bunların çoğu, en önemli parametreleri sıcaklık ve bağıl nem olan (gerçekte havada bulunan su buharının doyma durumuna karşılık gelen su buharı miktarına oranı) olan kar oluşumu koşullarına da bağlıdır. Kar oluşumu, hava sıcaklığı ne kadar düşükse ve nemi ne kadar düşük olursa o kadar iyi olur. Gerçek şu ki, su kendi kısmi buharlaşmasıyla, yani sıvının bir kısmının buhara geçişiyle soğutulur. Ancak bağıl nem ne kadar yüksek olursa buharlaşma süreci o kadar yavaş olur ve dolayısıyla soğuma da o kadar yavaş olur.
Bu nedenle düşük bağıl nemde 0 0 C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kar oluşumu süreci mümkündür. Yüksek nemde ve düşük sıcaklıklarda kar yerine sıradan yağmur yağması mümkündür.
%30 bağıl nemde, -1 0 C sıcaklıkta kar topları fırlatılabilir, bu, kar oluşumu için iyi koşullar olarak kabul edilir. Sıcaklık –6,7 0 C'nin altına düşerse, %100 bağıl nemde bile kar yapabilirsiniz. –10 0 C’nin altındaki sıcaklıklarda neme hiç dikkat edemezsiniz.
Kar yaparken bu faktörleri hesaba katmak için "ıslak termometre" adı verilen bir cihaz kullanılır.
Islak termometre sıcaklığı, kar tabancası nozullarından çıkan mikro damlacıkların, tüm ısı değişim işlemlerinin tamamlanmasıyla elde edilen sıcaklığıdır. çevre. Tüm otomatik sistemler (kontrol dahil) su kaynakları) yüklü Batı ülkeleri Avrupa genellikle -4°C yaş termometre sıcaklığında kar üretmeye başlar. Kar üretiminin daha fazla olduğuna inanılıyor yüksek sıcaklıklar verimsizdir ve makul olmayan bir şekilde pahalıdır. Yalnızca daha fazla bölgede bulunan birkaç tesiste sıcak parçalarİspanya ve Portekiz gibi Avrupa'da başka seçenek olmadığı için -2°C yaş termometre sıcaklığında kar üretmeye başlıyor.
Gerçek hayatta, kar yapma koşulları yalnızca pistten piste değil, aynı zamanda yakındaki iki top arasında da değişiklik gösterebilir: biri zaten kar yapabilir, ancak yalnızca 100 m aşağıda duran için koşullar yetersizdir.
Bu arada bilgi olarak: yamaçlardaki kar yastığının minimum başlangıç seviyesi 0,29-0,30 m'dir. Üstelik mümkün olduğu kadar yoğun olmalıdır. -4 -6 C° hava sıcaklığında ve +4 C° su sıcaklığında, bir metrekarelik yamaçta kar yapabilmek için yaklaşık 0,45 metreküp gerekir. su ve 0,388 kWh elektrik. Kar jeneratörlerinin maksimum verimliliği -13 C° ıslak termometre civarındaki sıcaklıklarda elde edilir.
Daha önce kar toplarının çalışması, kar silahlarının ne zaman ve nerede çalıştırılacağına karar veren son derece profesyonel uzmanlar tarafından yamaçlarda izleniyordu. Artık bunların yerini güçlü bilgisayar sistemleri alıyor, topların üzerine taşınabilir meteoroloji istasyonları kuruluyor ve kar yapma sistemleri tek, konforlu bir merkezden kontrol ediliyor.
Yaz karı
Toplar sadece kışın kar yapmaya uygundur. Dışarıda yaz varsa ama canınız bisiklete binmek istiyorsa ne yapmalısınız? Tabii ki gidebilirsin Güney Yarımküre veya yüksek dağ buzullarına veya bazı kapalı komplekslere sondaj yapın. Ancak ilerleme hala geçerli değil. Buz Kırma Sistemleri (ICS) teknolojisini icat eden Tokyo merkezli Japon Piste Snow Industries firması sayesinde +15 0 C'ye kadar sıcaklıklarda kar elde edilebiliyor. İsrail firması IDE teknolojileri de aynı yönde çalışıyor. . Makaledeki gelişmeleri okuyabilirsiniz “Yaz karı. Yeni teknolojiler."
Not: Bu makaleyi oluştururken www.snowgun.com, www.snowmakers.com, www.popmech.ru, www.skisport.ru, www.topgunsnowguns.com, www.myneige.us, www sitelerindeki materyaller kullanıldı. lenkosnow.ru, www.aquaexpert.ru ve kar jeneratörü üreticilerinin katalogları.
http://www.skisport.ru
