Способ формирования модели прогноза образования конденсационных следов самолетов с конкретным типом газотурбинного двигателя с использованием количественных показателей для образования конденсационных следов и возможности снижения влияния эмиссии двигателей на парниковый эффект

Изобретение относится к области авиации и экологии и может быть использовано для выявления условий неблагоприятного влияния эмиссии авиадвигателей на изменение климата и разработки способов уменьшения этого влияния. Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в возможности более достоверного и более точного определения граничной высоты образования устойчивых кондследов для самолета с конкретным типом, конструкцией и схемой расположения газотурбинных двигателей на самолете, что позволит выдать рекомендации для рассматриваемого типа самолета выполнять полеты в диапазоне высот без образования устойчивых кондследов, т.е. с минимальным влиянием на образование парникового эффекта. В крейсерских полетах на различных высотах измеряют: давление p, температуру наружного воздуха tнв°С (ТнвК), относительную влажность (φнв, %) атмосферного воздуха, скорость (число М) полета, полную температуру газа за турбиной низкого давления частоту вращения ротора n (режим работы двигателя), расход топлива GT. С использованием этих данных по расчетным характеристикам конкретного двигателя определяют полную температуру газа за камерой смешения , вычисляют среднюю температуру смешанной струи Тсм.ср, строят графическую зависимость h=f(H) и из условия h∑гр.расч.=0 определяют величину граничной высоты образования КС Н0 гр.МСА в условиях стандартной атмосферы, затем вычисляют показатель суммарного пересыщения влажности h∑эксп. для каждого конкретного эксперимента с учетом замеренных параметров в полете с учетом конкретного типа двигателя, определяют граничное значение показателя суммарного пересыщения пара h∑гр.эксп для конкретного типа двигателя, сравнивают величины показателей h∑гр.расч и h∑гр.эксп: при отличии h∑гр.pacч от h∑гр.эксп выполняют уточнение Тсм.ср с учетом особенностей конкретного самолета с конкретным типом двигателя. 5 ил., 3 табл.

 

Изобретение относится к области авиации и экологии и может быть использовано для выявления условий неблагоприятного влияния эмиссии авиадвигателей на изменение климата и разработки способов уменьшения этого влияния.

Современные оценки антропогенных воздействий на окружающую среду показывают, что существенный вклад в загрязнение атмосферы привносит авиация. Продукты сгорания, выделяемые авиационными двигателями, повышают концентрацию углекислого газа, водяного пара, метана, окислов азота и др. и содержат аэрозоли и частицы, которые в свою очередь инициируют образование и развитие перистой облачности. В результате все эти факторы повышают «тепличный» эффект атмосферы. В этом контексте ожидаемое увеличение объема авиационных перевозок может оказать существенное влияние на развитие, протяженность и частоту образования перистой облачности.

Одним из наиболее существенных факторов влияния авиации на образование и развитие перистых облаков являются конденсационные следы (кондследы) самолетов, которые образуются в результате конденсации и замерзания водяного пара, содержащегося в выхлопной струе авиадвигателей. Кондследы образуются на тех же высотах, что и перистые облака, по структуре они близки к ним и их даже называют искусственными перистыми облаками (Cirrus tractus). По оценке начала 1990-х годов площадь, покрываемая кондследами, может быть в среднем порядка 0,1% земной поверхности, но сильно различается по регионам, а к 2050 г. можно ожидать увеличение ее до 0,5%. Ожидаемое увеличение будет происходить вследствие как увеличения объема авиаперевозок, так и повышения КПД авиадвигателей. Но значительно более существенным является то, что при соответствующих метеорологических условиях (повышенная влажность при низких температурах, обычно ниже -40°С) в верхних слоях тропосферы и нижних слоях стратосферы кондследы могут служить запускающим механизмом (эффект «триггера») для образования и особенно для интенсивного развития перистых облаков, существующих вблизи пролегания авиатрассы.

С целью снижения уровня загрязнений, создаваемых авиацией (шум, эмиссия газообразных веществ и аэрозолей) ИКАО рекомендует содействовать внедрению помимо технических также и дополнительных средств и методов (правил, ограничений), способствующих уменьшению вредного воздействия на окружающую среду.

Кондследы образуются при определенном сочетании ряда факторов: давления p и температуры атмосферного воздуха tнв на соответствующей высоте Н, скорости полета Vucm, температуры выхлопных газов за турбиной Тт и за камерой смешения (при ее наличии), коэффициента избытка воздуха αкссм).

Как известно, процесс образования кондследов описывается принятой в настоящее время гипотезой (моделью) Шмидта - Эплмэна (см. статью Review-articfle автора Schumann U., Meteorol. Zeitschrift, February, 1996), графическая интерпретация которой показана на фиг.1, где енв - парциальное давление водяного пара атмосферного воздуха Ев, Ел - величины парциального давления насыщенного пара над водой и надо льдом, даны зависимости енв, Ев, Ел от температуры. Физически в процессе охлаждения смешанной выхлопной струи начинает образовываться КС, когда температура струи понижается до точки росы (точка t' на фиг.1) и при дальнейшем охлаждении наступает пересыщение паров (над водой), в результате чего выделяется конденсат. Этот процесс продолжается до того момента, когда за счет дальнейшего смешивания струи с окружающим воздухом (разбавления) влажность уменьшается до значения, при котором пересыщение прекращается, несмотря на понижение температуры (точка t'' на фиг.1). В дальнейшем кондслед продолжает существовать, пока давление пара остается выше давления насыщения надо льдом. При понижении давления пара ниже этого значения кондслед интенсивно испаряется.

Интенсивность образования кондследов и их плотность (так называемая мощность) зависит от величины пересыщения над водой. В свою очередь величина пересыщения зависит в основном от температуры атмосферного воздуха и давления (высоты полета). Угол наклона прямой смешения зависит также от теплофизических характеристик конкретного типа и конструкции авиадвигателя. Таким образом избежать образования устойчивых кондследов практически можно, изменяя высоту полета по трассе. В работе Impact of Cruise Altitude on Contrails, в сборнике публикаций конференции «Proceedings of the AAC - Conference, June 30 to July 3, 2003, Fridrichshafen, Germany» авторов С.Fichter и др. приведены данные по влиянию изменения высоты полета на образование кондследов и соответственно тепловой баланс атмосферы в различные сезоны и в среднем за год. Так, снижение высоты на 6000 футов (1800 м) относительно некоторого базового значения приводит к уменьшению образования кондследов до 80% в июле, до 20% в январе и около 40% в среднем за год; повышение высоты на 2000 футов (600 м) увеличивает образование кондследов на ~25% в июле, мало влияет в январе и на несколько процентов увеличивает в среднем за год. Из этих данных следует, что изменение высоты эшелона может существенно влиять на образование кондследов. Способ определения граничной высоты образования кондследов H0гр. в работе не указан.

Однако модель Шмидта - Эплмэна и последующие модификации этой модели предполагают равномерное по объему смешение выхлопной струи с атмосферным воздухом. При этом в расчетах принимается полная (заторможенная) температура струи Т*. Для проверки правомерности описанной модели авторами заявки был выполнен подробный численный газодинамический расчет процесса смешения выхлопной струи с атмосферой на основе решения полной системы уравнений газовой динамики с учетом турбулентного смешения. Результаты расчетов показывают, что градиент изменения влажности смешанной струи (тангенс угла наклона прямой смешения), рассчитываемый по полной температуре, получается существенно заниженным по сравнению с газодинамическим расчетом (прямая 1 на фиг.2). В то же время расчет, выполненный для статической температуры струи, дает существенно завышенное значение градиента (прямая 2 на фиг.2). Практически вполне приемлемая точность получается при расчете градиента для некоторой осредненной температуры смешанной струи Тсм.ср. между и Тсм (прямая 3) - как видно из фигуры, прямая 3 проходит между прямыми 4, полученными для указанного выше точного численного расчета (две прямые 4 получены параметрически для вариации расчетной длины начального участка смешанной струи на 3 калибра сопла в ту и другую стороны).

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, содержащийся в патенте №2312379 от 11 января 2006 г. «Способ прогнозирования количественных показателей конденсационных следов, эмитируемых авиационными двигателями, для оценки их соответствия экологически допустимому уровню эмиссии», в котором в крейсерском полете измеряют высоту Н, давление Р, температуру tнв, парциальное давление водяного пара атмосферного воздуха енв, температуру газов за турбиной tT и частоту вращения проверяемого типа двигателя, вычисляют температурный градиент влажности смешанной выхлопной струи B0 (тангенс угла наклона прямой смешения). Недостаток способа в том, что при расчетах параметров, определяющих условия образования кондследов: температурного градиента влажности В0, показателя пересыщения пара hм, температуры tм и др. температура смешанной струи принимается как для одномерного процесса смешения, что, как показано выше, может приводить к заниженному значению суммарного показателя пересыщения h, кроме того, не учитывается влияние отклонений температуры атмосферы от МСА и параметров работы двигателей на температуру смешанной струи, т.е. в конечном счете на величину граничной высоты образования устойчивого кондследа H0гр..

Ожидаемый технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в возможности более достоверного и более точного определения граничной высоты образования устойчивых кондследов для самолета с конкретным типом, конструкцией и схемой расположения газотурбинных двигателей на самолете, что позволит выдать рекомендации для рассматриваемого типа самолета выполнять полеты в диапазоне высот без образования устойчивых конследов, т.е. с минимальным влиянием на образование парникового эффекта.

Для достижения ожидаемого технического результата в способе формирования модели прогноза образования конденсационных следов (КС) самолетов с конкретным типом газотурбинного двигателя с использованием количественных показателей для образования КС и возможности снижения влияния эмиссии двигателей на парниковый эффект, включающем измерение в крейсерском полете самолета с конкретным типом газотурбинного двигателя (ГТД) параметров: высоты H, давления p, температуры наружного воздуха tнв°С (TнвК), относительной влажности φнв,% атмосферного воздуха, скорости (числа М) полета, полной температуры газа за турбиной низкого давления частоты вращения ротора n - режима работы двигателя, расхода топлива GT, фиксации наличия или отсутствия образования конденсационных следов (КС), вычисление полной температуры газа за камерой смешения , вычисление температурного градиента влажности смешанной струи газа и атмосферы В0ср. - тангенса угла наклона «прямой смешения», вычисление парциального давления водяного пара в атмосфере hнв, Па, вычисление показателя пересыщения влажности при смешении струи газа с «сухой» атмосферой hм, вычисление количественного показателя суммарного пересыщения пара h=hм+hнв, дополнительно вычисляют среднюю температуру смешанной струи Тсм.ср. по результатам расчета с использованием математической модели полей течения при двухмерном смешении струи газа и атмосферы с учетом обтекания мотогондолы двигателя и изменения скорости смешанного потока по длине смешения с дальнейшим осреднением значений Тсм.ср. и φнв по сечениям вдоль смешиваемой струи и построением «прямой смешения» струи газа и атмосферы, аналогичной «прямой смешения» при равномерном смешении для турбореактивного двухконтурного двигателя (ТРДД) с камерой смешения по формуле

- статическая температура газа за камерой смешения двигателя.

Вычисляют температурный градиент влажности в смешанной струе В0ср. для заданных значений высоты и скорости полета самолета с учетом характеристик конкретного типа двигателя по формуле

Mn - относительная масса паровыделения, равная 0,084 кг/кг, p и Tнв - давление и температура, соответствующие международной стандартной атмосфере (МСА) на расчетной высоте Н, αсм - коэффициент избытка воздуха за камерой смешения задается на основании расчетных характеристик двигателя.

Вычисляют температуру tм.cp., соответствующую максимальному пересыщению пара в смешанной струе по формуле

Вычисляют для каждой заданной высоты суммарный количественный показатель пересыщения пара по формуле

E(tм.ср.) - парциальное давление насыщенного пара при температуре tм.ср.; - парциальное давление пара при температуре tнв; φнврасч. - относительная влажность атмосферного воздуха, равная 60%, которая соответствует насыщению надо льдом, что является условием образования устойчивых КС.

По рассчитанным значениям h для соответствующих заданных высот Н при TнвнвМСА строят графическую зависимость h=f(H), затем вычисляют величину граничной высоты образования КС Н0гр.МСА, которая определяется из условия h∑гр.расч.=0. Затем вычисляют показатель суммарного пересыщения влажности h∑эксп. Для каждого конкретного эксперимента с учетом замеренных параметров в полете по формулам 1-4 с учетом конкретного типа двигателя определяют граничное значение показателя суммарного пересыщения пара h∑гp.эксп. для конкретного типа двигателя по величине h∑эксп., рассчитанной при существовании и отсутствии КС. Сравнивают величины показателей h∑гр.расч. и h∑гр.эксп.: при отличии h∑гр.эксп. от h∑гр.расч.=0 уточняют расчет Tсм.ср. с учетом особенностей конкретного самолета с конкретным типом двигателя.

Для ТРДД без камеры смешения:

- среднюю температуру смешанной струи Тсм.ср. вычисляют по формуле

m - степень двухконтурности двигателя задается на основании расчетных характеристик двигателя;

температурный градиент влажности в смешанной струе В0ср. для заданных значений высоты и скорости полета самолета с учетом характеристик конкретного типа двигателя вычисляют по формуле

- αТНД - коэффициент избытка воздуха на выходе из турбины низкого давления задается на основании расчетных характеристик двигателя;

- показатель суммарного пересыщения влажности h∑эксп. для каждого конкретного эксперимента с учетом замеренных параметров в полете вычисляют по формулам 5, 6, 3, 4.

Таким образом, достигают возможности более достоверного и более точного определения граничной высоты образования устойчивых кондследов для самолета с конкретным типом, конструкцией и схемой расположения газотурбинных двигателей и выявляют условия неблагоприятного влияния эмиссии авиадвигателей на изменение климата и разработки способов уменьшения этого влияния.

Предлагаемый способ поясняется чертежами:

на фиг.1 показаны прямые смешения при охлаждении выхлопной струи в атмосфере;

на фиг.2 показано состояние струи в координатах «температура - парциальное давление»;

на фиг.3 - показатель пересыщения пара смешанной струи;

на фиг.4 - представлены результаты эксперимента для определения граничного значения показателя суммарного пересыщения пара;

на фиг.5 - приведена граница образования устойчивых КС.

Способ осуществляется следующим образом.

В крейсерских полетах на различных высотах измеряют давление р, температуру наружного воздуха tнв°С (ТнвК), относительную влажность φнв,% атмосферного воздуха, скорость (число М) полета, полную температуру газа за турбиной низкого давления частоту вращения ротора n (режим работы двигателя), расход топлива GT. С использованием этих данных по расчетным характеристикам конкретного двигателя определяют полную температуру газа за камерой смешения , вычисляют среднюю температуру смешанной струи Tсм.ср.. Способы вычисления средней температуры струи несколько различаются для ТРДД с камерой и без камеры смешения:

- для турбореактивного двухконтурного двигателя (ТРДД) с камерой смешения внутреннего и наружного контуров по формуле

- статическая температура газа за камерой смешения двигателя;

- для ТРДД без камеры смешения

m - степень двухконтурности двигателя задается на основании расчетных характеристик двигателя, вычисляют температурный градиент влажности смешанной струи газа и атмосферы B0ср.

- для ТРДД с камерой смешения по формуле

- для ТРДД без камеры смешения по формуле

Мn - относительная масса паровыделения, равная для применяемого в настоящее время авиатоплива 0,084 кг/кг, р и Тнв - давление и температура, соответствующие международной стандартной атмосфере (МСА) на расчетной высоте Н, αТНД - коэффициент избытка воздуха на выходе из турбины низкого давления задается на основании расчетных характеристик двигателя, αсм - коэффициент избытка воздуха за камерой смешения задается на основании расчетных характеристик двигателя, вычисляют температуру tм.ср., соответствующую максимальному пересыщению пара в смешанной струе (см. фиг.3) по формуле

вычисляют для каждой заданной высоты суммарный показатель пересыщения пара по формуле

Е(tм.ср.) - парциальное давление насыщенного пара при температуре tм.ср., - парциальное давление водяного пара в атмосфере, φнврасч. - относительная влажность атмосферного воздуха, равная 60%, которая соответствует насыщению надо льдом, что является условием образования устойчивых кондследов, по рассчитанным значениям h для соответствующих заданных высот Н при температуре, соответствующей МСА, TнвнвМСА, строят графическую зависимость h=f(H) и из условия h∑гp.расч.=0 определяют величину граничной высоты образования КС Н0гр.МСА в условиях стандартной атмосферы, затем вычисляют показатель суммарного пересыщения влажности h∑эксп., для каждого конкретного эксперимента с учетом замеренных параметров в полете по формулам 1-6 с учетом конкретного типа двигателя, определяют граничное значение показателя суммарного пересыщения пара h∑гр.эксп. для конкретного типа двигателя, сравнивают величины показателей h∑гр.расч. и h∑гp.эксп.: при отличии h∑гр.эксп. от h∑гр.расч. выполняют уточнение Тсм.ср с учетом особенностей конкретного самолета с конкретным типом двигателя.

Пример

Прогнозируется величина показателя суммарного пересыщения, характеризующая условия образования конденсационных следов, при полетах на высотах 8…13 км для оценки граничной высоты образования КС.

На указанных высотах выполнены измерения давления (Р) и температуры (tнв) атмосферного воздуха, температуры газов за турбиной (tT), частоты вращения (оборотов) двигателей, расход топлива, парциальное давление пара в окружающем воздухе (eнв). На основании этих данных и расчетных характеристик данного типа двигателя определены коэффициент избытка воздуха (αсм) и полная температура смешанной струи на срезе сопла двигателя.

Полученные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1
H, км 8,717 10,176 12,644 9,690 10,161 11,352
Наличие КС есть есть есть нет нет нет
Р, кПа 32,051 25,725 17,345 27,71 25,787 21,399
tнв, °C -50,9 -56,0 -63,9 -48,2 -45,4 -46,9
енв, Па 3,07 1,197 0,49 3,47 1,44 2,58
αсм 19 18,7 12,4 22,66 18,5 11,9
, K 390 387,4 466,2 366,5 398,1 491,9

Вычисляем показатель пересыщения пара в смешанной струе h

где градиент изменения парциального давления пара в смешанной струе (тангенс угла наклона линии смешения) вычисляем по формуле:

где Мn - относительная масса паровыделения, равная 0,084 кг/кг, EВ(tм) - парциальное давление насыщенного пара над водой при температуре tм; температуру tм, соответствующую максимальному пересыщению пара в смешанной струе, определяем по формуле

tм=9,142·lnB0ср.-45,57°С.

Зависимость EВ от температуры имеется в справочной и специальной литературе, а также с удовлетворительной точностью аппроксимируется формулой Магнуса

где а=7,63 и в=241,9; Тсм.ср. - средняя температура смешанной струи определяется по формуле

где - статическая температура газа за камерой смешения двигателя, вычисляют температурный градиент влажности в смешанной струе В0ср. для заданных значений высоты и скорости.

Результаты расчетов сведены в таблицу 2 и представлены на фиг.4.

Таблица 2
H, км 8,717 10,176 12,644 9,690 10,161 11,352
Тсм.ср., K 357 354,7 428,2 334,7 364,3 451,8
B0cp., Па/K 1,66 1,33 0,848 1,48 1,35 1,06
tM, °C -41,9 -44 -48,3 -42,75 -44 -46,1
h, Па 2 4,26 5,9 -2,63 -9,5 -6,45

По результатам эксперимента, представленным на фиг.4, определяют граничное значение показателя суммарного пересыщения пара h∑гp.эксп.. Как видно из фиг.4, h∑гр.эксп.≈0, т.е. конденсационные следы образуются при h∑гр.эксп.>0, при h∑гр.эксп.≤0 - конденсационные следы очень слабые или отсутствуют.

Для определения граничной высоты образования КС выполнен расчет показателей суммарного пересыщения пара h∑расч. на высотах 9, 10, 11 км по расчетным характеристикам данного двигателя в условиях стандартной атмосферы по формулам 1…3; относительная влажность для расчетов принята равной 60%, что соответствует парциальному давлению пара в окружающем воздухе (енв), равному насыщению надо льдом при соответствующей температуре, что является условием образования устойчивых КС.

Полученные данные приведены в таблице 3 и на фиг.5.

Таблица 3
H, км Р, кПа tнв, °C енв, Па αсм , K Тсм.ср., K B0cp., Па/K tM, °C h∑расч., Па
9 30,8 -43 7,8 12,8 472 435 1,52 -42,75 -5,64
10 26,5 -50 3,8 12,7 465 429 1,3 -44,2 -1,21
11 22,7 -56 1,8 12,7 459 424 1,1 -45,9 3,07

Вычисляют величину граничной высоты образования КС Н0гр.МСА, которая определяется из условия h∑гр.расч.=0, что соответствует границе образования устойчивых конденсационных следов. В данном примере H0гр.МСА≈10,3 км.

Способ формирования модели прогноза образования конденсационных следов самолетов с конкретным типом газотурбинного двигателя с использованием количественных показателей для образования конденсационных следов и возможности снижения влияния эмиссии двигателей на парниковый эффект, включающий измерение в крейсерском полете самолета с конкретным типом газотурбинного двигателя (ГТД) параметров: высоты Н, давления p, температуры наружного воздуха tнв°С (ТнвК), относительной влажности φнв, % атмосферного воздуха, скорости (числа М) полета, полной температуры газа за турбиной низкого давления tтнд°С , частоты вращения ротора n - режима работы двигателя, расхода топлива GТ, фиксации наличия или отсутствия образования конденсационных следов (КС), вычисление полной температуры газа за камерой смешения , вычисление температурного градиента влажности смешанной струи газа и атмосферы В0ср - тангенса угла наклона «прямой смешения», вычисление парциального давления водяного пара в атмосфере hнв, Па, вычисление показателя пересыщения влажности при смешении струи газа с «сухой» атмосферой hM, вычисление количественного показателя суммарного пересыщения пара h=hM+hнв, отличающийся тем, что вычисляют среднюю температуру смешанной струи Тсм.ср по результатам расчета с использованием математической модели полей течения при двухмерном смешении струи газа и атмосферы с учетом обтекания мотогондолы двигателя и изменения скорости смешанного потока по длине смешения с дальнейшим осреднением значений Тсм.ср и φнв по сечениям вдоль смешиваемой струи и построением «прямой смешения» струи газа и атмосферы, аналогичной «прямой смешения» при равномерном смешении для турбореактивного двухконтурного двигателя (ТРДД) в зависимости от наличия или отсутствия камеры смешения:
- с камерой смешения по формуле:

где - статическая температура газа за камерой смешения двигателя;
- без камеры смешения по формуле:

где m - степень двухконтурности двигателя задается на основании расчетных характеристик двигателя;
вычисляют температурный градиент влажности в смешанной струе В0ср для заданных значений высоты и скорости полета самолета с учетом характеристик конкретного типа двигателя в зависимости от наличия или отсутствия камеры смешения:
- с камерой смешения по формуле:

где Мn - относительная масса паровыделения, равная 0,084 кг/кг, p и Тнв - давление и температура, соответствующие международной стандартной атмосфере (МСА) на расчетной высоте Н, αсм - коэффициент избытка воздуха за камерой смешения задается на основании расчетных характеристик двигателя;
- без камеры смешения по формуле:

где αтнд - коэффициент избытка воздуха на выходе из турбины низкого давления задается на основании расчетных характеристик двигателя;
вычисляют температуру tсм.ср, соответствующую максимальному пересыщению пара в смешанной струе по формуле:

вычисляют для каждой заданной высоты суммарный количественный показатель пересыщения пара по формуле:

где Е(tсм.ср) - парциальное давление насыщенного пара при температуре tсм.ср; - парциальное давление пара при температуре tнв; φнв.расч - относительная влажность атмосферного воздуха, равная 60%, которая соответствует насыщению надо льдом, что является условием образования устойчивых КС;
по рассчитанным значениям h для соответствующих заданных высот H при Тнвнв.МСА строят графическую зависимость h=f(H), затем вычисляют величину граничной высоты образования КС Н0гр.МСА, которая определяется из условия h∑гр.расч=0, затем вычисляют показатель суммарного пересыщения влажности h∑эксп для каждого конкретного эксперимента с учетом замеренных параметров в полете по формулам 1-4 с учетом конкретного типа двигателя, определяют граничное значение показателя суммарного пересыщения пара h∑гр.эксп для конкретного типа двигателя по величине h∑эксп, рассчитанной при существовании и отсутствии КС, сравнивают величины показателей h∑гр.расч и h∑гр.эксп: при отличии h∑гр.эксп от h∑гр.расч=0 уточняют расчет Тсм.ср с учетом особенностей конкретного самолета с конкретным типом двигателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области исследования гидрологических параметров морской воды, в частности к устройствам, запускаемым с плавсредства, и может быть использовано при исследованиях на больших глубинах.

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для определения состояния погоды. .

Изобретение относится к области гидрометеорологии и может быть использовано при мониторинге загрязнения атмосферы. .

Изобретение относится к области авиационной метеорологии и может быть использовано для выявления зон образования перистой облачности, индуцированной авиацией с газотурбинными двигателями (ГТД) в крейсерских полетах.

Изобретение относится к метеорологии к способам для определения физических параметров атмосферы и позволяет получать информацию о высоте нижней границы облачности путем измерения расстояния до выбранного в качестве объекта измерения фрагмента облачности.

Изобретение относится к способам определения скорости и направления ветра, используемым в приборах метеорологического обеспечения пуска ракет, стрельбы артиллерии и ведения звуковой разведки звукометрическими комплексами Сухопутных войск.

Изобретение относится к способам определения скорости и направления ветра, используемым в приборах метеорологического обеспечения пуска ракет, стрельбы артиллерии и ведения звуковой разведки звукометрическими комплексами Сухопутных войск.

Изобретение относится к метеорологическим приборам и может быть использовано для измерения скорости ветра и температуры воздуха ультразвуковым методом. .

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для диагностики конвективных опасных метеорологических явлений (гроза, град, шквал, ливень)

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в бортовых системах для определения зоны воздушной турбулентности
Изобретение относится к комплексам для измерения параметров среды и может быть использовано при мониторинге окружающей среды

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах дистанционного сбора информации о давлении, температуре и влажности атмосферы (воздуха)
Изобретение относится к комплексам для измерения параметров среды и может быть использовано при мониторинге окружающей среды

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам систем безопасности. Способ оценки комфортности рабочей зоны по параметрам микроклимата заключается в том, что сначала осуществляют замер температуры воздуха по психрометру. Затем замеряют влажность воздуха по стационарному психрометру и определяют скорость движения воздуха по анемометрам. Далее на основании полученных параметров - температуры воздуха в рабочей зоне, его влажности и скорости движения, а также температуры окружающих поверхностей в рабочей зоне - рассчитывают степень комфортности по следующей формуле: S=7,83-0 , 1tB-0,0968tO-0,0372Р+0,18v(37,8-tB), где tB - температура воздуха в рабочей зоне производственного помещения; tO - температура окружающих поверхностей в рабочей зоне; v - скорость движения воздуха, м/с; Р - парциальное давление водяных паров, рассчитываемое по формуле: Р=0,01φ×Рнас, мм рт.ст., где φ - относительная влажность воздуха, %; Рнас - парциальное давление водяного пара в насыщенном состоянии. После чего оценивают комфортность параметров микроклимата по следующей шкале: 1 - очень жарко; 2 - слишком тепло; 3 - тепло, но приятно; 4 - чувство комфорта; 5 - прохладно, но приятно; 6 - холодно; 7 - очень холодно. При этом осуществляют замеры: температуры воздуха и его влажности по стационарному психрометру типа ВИТ-2, скорости движения воздуха по цифровому анемометру ATE-1034, а температуры окружающих поверхностей в рабочей зоне - с помощью контактного термометра с погружаемым зондом типа ТК5.01M. Техническим результатом является повышение эффективности, быстродействия и надежности срабатывания системы. 4 ил., 1 табл.

Способ формирования модели прогноза образования конденсационных следов (кс) самолетов гражданской авиации (га) с конкретным типом газотурбинного двигателя и конденсационных перистых облаков (кпо) с использованием количественных показателей образования кс и кпо для экологической оптимизации полетов самолетов га на конкретных трассах в различных регионах земли и возможности снижения влияния эмиссии двигателей на парниковый эффект // 2532995
Изобретение относится к области авиационной экологии и может быть использовано для выявления влияния эмиссии авиадвигателей на изменение климата. Сущность: измеряют в крейсерском полете самолета с конкретным типом газотурбинного двигателя следующие параметры: высоту, давление, температуру наружного воздуха, относительную влажность атмосферного воздуха, скорость полета, полную температуру газов за турбиной низкого давления, частоту вращения одного из роторов двигателя, расход топлива. Фиксируют наличие или отсутствие КС. Вычисляют для каждой заданной высоты суммарный количественный показатель пересыщения пара при относительной влажности атмосферного воздуха 60% и равенстве температуры наружного воздуха и стандартной температуры. Вычисляют значения граничной высоты образования КС за самолетом конкретного типа при различных отклонениях температуры наружного воздуха от стандартной и различных значениях относительной влажности атмосферного воздуха. Формируют модель прогноза образования и существования КС и КПО, образующихся при наличии КС, за самолетом конкретного типа в заданных участках трасс полета. Определяют показатели изменения теплового эффекта от наличия КПО в заданном участке трассы полета самолета конкретного типа на определенной высоте с учетом плотности воздушного движения. Технический результат: повышение точности оценки экологической оптимизации ежедневных полетов и особенностей атмосферных условий на высотах крейсерских полетов самолетов ГА. 11 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения метеорологических параметров в системах контроля температуры нагреваемого оборудования. Сущность: устройство содержит шарообразный датчик (1), внутри которого расположены датчик (2) температуры и нагревательный элемент (3) с постоянной мощностью нагрева. Кроме того, устройство содержит блок (4) определения коэффициента теплоотдачи, датчик (5) температуры окружающей среды, датчик (6) мощности солнечного излучения, блок (7) вычисления мощности теплового излучения шарообразного датчика (1), блок (8) связи. Датчик (2) температуры, нагревательный элемент (3), датчик (5) температуры окружающей среды, датчик (6) мощности солнечного излучения, блок (7) вычисления мощности теплового излучения и блок (8) связи соединены с блоком (4) определения коэффициента теплоотдачи. Технический результат: повышение точности определения температуры. 1 ил.

Изобретение относится к мобильным техническим средствам отбора и количественного химического анализа проб атмосферного воздуха и промышленных выбросов и может быть использовано в системе экологического мониторинга для оперативного и достоверного определения источников сверхнормативного загрязнения объектов окружающей природной среды на локальных городских территориях. Передвижная лаборатория оперативного контроля атмосферных загрязнений урбанизированных территорий состоит из автомобиля-носителя (с высокой пластикой крышей и колесной формулой 4×4) и прицепа. Причем прицеп оборудован контрольно-измерительной и вспомогательной аппаратурой, энергоузлами и средствами жизнеобеспечения, позволяющими проводить одновременный отбор, идентификацию и количественное химическое определение (в т.ч. и использованием различных газоанализаторов) вредных веществ в пробах атмосферного воздуха и промышленных выбросов. Техническим результатом является повышение эффективности системы городского экологического мониторинга за счет надежного и оперативного определения источников сверхнормативного загрязнения объектов окружающей природной среды путем непрерывного сопоставления и моделирования с помощью ПК процессов рассеивания вредных веществ по результатам прямых замеров атмосферного воздуха (воды и почвы) и промышленных выбросов с учетом реальных метеопараметров. 1 ил.

Изобретение предназначено для использования при непрерывном экологическом контроле окружающей среды. Передвижная лаборатория мониторинга окружающей среды содержит автомобиль-носитель, навигационную систему на базе GPS и электронный компас, контрольно-измерительную аппаратуру, лабораторию, автоматизированное рабочее место и технологическое оборудование. Контрольно-измерительная аппаратура содержит оборудование для непрерывного дозиметрического измерения гамма-излучения, газоаналитическое и хроматографическое оборудование, оборудование для эпизодического измерения гамма-излучения и газоанализаторы. Газоаналитическое оборудование для непрерывного измерения содержит снабженное системой виброгасителей газовый хроматограф, хемилюминесцентный газоанализатор и ИК-Фурье спектрометр. Лаборатория содержит программно-аппаратный комплекс и снабжена оборудованием для защиты персонала лаборатории. Автоматизированное рабочее место содержит стол инженера-химика, стол инженера радиолога, стойку со шкафами для размещения газоаналитического оборудования и поворотные кресла. Технологическое оборудование содержит радиоустройства, сигнальную установку и пульт управления, световой модуль, аварийную осветительную установку. Достигается обеспечение непрерывного автоматизированного мониторинга органических и неорганических загрязнений атмосферного воздуха. 2 ил.

Изобретение относится к области авиации и экологии и может быть использовано для выявления условий неблагоприятного влияния эмиссии авиадвигателей на изменение климата и разработки способов уменьшения этого влияния

Наверх