房間里，雪從巨大的機器前噴射而出，成片落下，形成一堆堆的雪，穿著厚厚防寒服的人們穿梭在雪堆間，忙碌著……
這幕場景，發(fā)生在上海理工大學造雪實驗室里。
2月4日，北京冬奧會正式開幕。出于賽事需要，多處比賽場地都需要造雪機來進行人工造雪，例如滑雪場地、雪橇場地、雪車場地，等等。
在冬奧會開始之前，國家就以研究、優(yōu)化造雪機為主題，組織多家單位合力研發(fā)“多地域氣候條件下高效智能造雪機研發(fā)及應用示范”課題，其中，上理工承擔造雪過程多相態(tài)變化機理及成雪條件研究，改進造雪機中的核心部件造雪核子器，其研究成果用來為接下來的其他子課題“鋪路”。
“我們學校內(nèi)部即有一個造雪實驗室，因此順理成章地包攬了課題研究中的大部分實驗內(nèi)容。”帶隊教授、上海理工大學副校長張華表示，2020年10月項目啟動，一年多的時間里，上理工團隊和項目組已經(jīng)開過十幾次會議，共同探討如何優(yōu)化造雪機。
帶隊教師、能源與動力工程學院老師趙巍如是講述造雪機的造雪過程：“造雪機狀似大炮，后面有個風扇，‘炮筒’上鋪開一圈核子器和噴嘴，大約有幾十個，用來促進冰雪成核。在核子器內(nèi)部，氣體和液體經(jīng)過高壓混合后，噴射出去，形成霧化的效果，最終在空氣中結(jié)晶。核子器霧化得越細膩，成雪質(zhì)量越高。”
據(jù)了解，一個冬奧會比賽場地中，每隔十幾米就會鋪設一個造雪機，這些造雪機經(jīng)過一夜的造雪，就會形成賽事所需要的雪狀場地，為比賽提供場地條件。
“實驗工作量大，環(huán)境惡劣，我們團隊工作很辛苦，特別是六名研究生，他們幾乎每天都會來造雪實驗室做實驗。”趙巍表示，這些學生十分刻苦認真，為了減少冷風對造雪機產(chǎn)生的影響，他們會舉著擋風板，“人肉”站在冷風機風口前，在零下十五度的冷風中，經(jīng)常會被吹得瑟瑟發(fā)抖。
“大家從早上八點來到實驗室，晚上八點才會離開，一天要工作十二個小時，都全心全意地撲在課題研究上。”趙巍介紹說。
在長達一年多的時間里，上理工團隊面臨了不少挑戰(zhàn)，也攻克了不少技術(shù)難關(guān)。
“例如，一開始，系統(tǒng)里的穩(wěn)壓管的氣壓不穩(wěn)，導致噴射出的氣壓和水壓不夠穩(wěn)定，我們就不斷嘗試、挑戰(zhàn)，直到最終形成非常穩(wěn)定的水壓和氣壓；再如，在測量方面，我們要測量雪的粒徑，要測量雪的形貌，這些都是難關(guān)，但我們也最終挑戰(zhàn)成功了；我們還不停測試了不同環(huán)境溫度、水壓、氣壓狀態(tài)下成雪質(zhì)量，最終通過一系列實驗，得到最優(yōu)數(shù)據(jù)結(jié)果。”趙巍告訴周到君，上理工團隊進行了多次核子器造雪實驗，分析了核子器成雪條件、造雪質(zhì)量、雪晶形態(tài)及粒徑分布等隨地域氣候條件及運行參數(shù)的變化規(guī)律，對造雪機核子器氣水比調(diào)配優(yōu)化提供了實驗數(shù)據(jù)支撐。
“雖然很辛苦，但是想到能為提高我國造雪機水平做貢獻，還是很有成就感的。希望冬奧會最終取得圓滿成功！”張華如是說。
來源：周到 記者：喬一萌
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