人工造雪技术现状与研究进展

• 作者: 刘国强 熊通 晏刚 赵巍 张华 王瑞祥 孙承华
• 来源期刊: 制冷学报
• 关键词: 人工造雪 造雪机 喷嘴 晶核 冬奥
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 页码范围: 1-16
• 页数: 16页
• 分类号: TK124|P426.63+5|G811.212
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2021.05.001

摘要

人工造雪原理简单,但工艺过程复杂,对环境条件依赖性很高.近年来为实现"三亿人上冰雪"目标和举行"2022北京冬奥会"赛事,国家高度重视人工造雪技术创新.本文基于成雪机理,对常见造雪设备工作原理、评价指标、影响因素及技术发展历程等进行分析.晶核的形成是自然成雪的关键,雪花的生长特性与环境温度和水蒸气过饱和度有关.人工造雪技术的核心是通过节流制冷制造低温环境,催化晶核的生成,并以晶核为种子雪晶吸附破碎雾滴成长成雪花.湿球温度是人工造雪活动的触发依据,不同湿球温度下雾滴相变潜热和对流传热不同,普遍以-2℃作为造雪阈值.人工造雪技术的优化方向是核子器和喷嘴的结构优化、水源活性剂添加、外加预冷成核及智能化控制.我国人工造雪技术起步晚,未来须从"机理-技术-部件-整机-体系"进行全方位改进.