一种火炬研发用气象模拟装备和气象模拟方法与流程

本发明专利属于气象模拟技术领域，具体涉及一种火炬研发用气象模拟装备和气象模拟方法。

背景技术：

运动会的火炬传递过程中，会遇到大风、雨、雪、高原低气压等各种复杂气象条件。为了保障火炬传递的顺利进行，在火炬的研发过程中，需要运动将火炬在模拟的各种气象条件下进行操作。

现有技术中存在气象演示系统(cn106683558b)，包括演示室，演示室内地面上设置有地形模型、动物模型组以及植物模型组，演示室内上方设置有云朵模型组以及太阳模型，气象演示系统还包括地形模型控制装置、动物模型控制装置、植物模型控制装置、云朵模型控制装置、用于控制太阳模型内部灯具亮度变化的太阳模型控制装置，演示室内还设置有气象模拟装置，气象模拟装置包括灯光部分、语音部分、风力部分以及水力部分，演示室外设置有气象演示控制台，气象演示控制台包括触摸屏、主处理器模块以及主无线通信模块。本发明既能够演示多种气象条件，同时营造出与所演示的气象条件相适应的空中和地面环境变化状况以及生物反应情况，提高气象演示效果。

现有技术中还存在龙卷风气象模拟装置(cn111768689a)，包括用于模拟北半球龙卷风气象的第一演示装置和用于模拟南半球龙卷风气象的第二演示装置，第一演示装置包括上框架、下框架和用于产生风向的第一风道机构，上框架和下框架之间通过第一风道机构固定，下框架中设置有用于向第一风道机构输送水雾的第一水路机构，所述第一风道机构包括挡风罩和至少三个立柱形成的风腔，每个立柱在面向风腔处设置有多个通风孔，挡风罩的两端、立柱的两端均分别与上框架、下框架固定连接，立柱设置于挡风罩所形成的空间中；该气象模拟装置可以同时实现对南/北半球的龙卷风进行演示，使得观看者可同时观看到南/北半球的的龙卷风气象状态。

但是现有技术中尚不存在能够满足火炬研发用气象模拟装备，所以本申请提出一种火炬研发用气象模拟装备和气象模拟方法。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中尚不存在能够满足火炬研发用气象模拟装备的问题，提供了一种火炬研发用气象模拟装备和气象模拟方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种火炬研发用气象模拟装备，包括罗茨风机、电机、空气制冷机和雾炮机，所述罗茨风机包括叶轮，所述叶轮与电机驱动连接；所述罗茨风机的出风口连接有出风主管，所述出风主管远离罗茨风机端连接有三个支管；三个所述支管分别为排空管路、正压管路和制冷管路；所述排空管路、正压管路和制冷管路上分别安装有风阀；所述排空管路远离出风主管端延伸至室外；所述正压管路远离出风主管端连接有金属波纹管；所述制冷管路远离出风主管端连接空气制冷机进风口；所述雾炮机包括进风口和雾炮喷头，所述雾炮机的进风口与空气制冷机出风口通过风管连接；所述雾炮机的雾炮喷头通过水管与供水设备连接。

作为优选，所述排空管路上安装有风阀一；所述正压管路上安装有风阀二；所述制冷管路上安装有风阀三。

作为优选，所述电机通过皮带传动驱动罗茨风机的叶轮转动。

作为优选，所述空气制冷机包括温控装置。

作为优选，所述皮带外设有护罩。

作为优选，所述气象模拟装置还包括底座，所述罗茨风机和电机均安装于底座上表面。

作为优选，所述空气制冷机的温控范围是-30℃至20℃。

作为优选，所述金属波纹管为包塑不锈钢波纹管。

作为优选，所述罗茨风机进风口安装有消音器。

基于火炬研发用气象模拟装备的气象模拟方法：

模拟大风气象：关闭风阀一和风阀三，启动电机，电机带动罗茨风机运转，外部空气由消音器进入罗茨风机，经罗茨风机加压后通过出风主管和正压管路，进入金属波纹管；通过改变金属波纹管的弯曲形状，使得金属波纹管的出风方向改变，模拟不同方向来风；通过调节风阀二改变金属波纹管的出风风压，模拟不同等级的风；

模拟雨雪气象；关闭风阀一和风阀二，启动电机，电机带动罗茨风机运转，外部空气由消音器进入罗茨风机，经罗茨风机加压后通过出风主管和制冷管路，进入空气制冷机，在空气制冷机内气体温度降至冰点以下；然后低温气体进入雾炮机与雾炮机制造的水雾结合，雾炮机喷出“雪”；当空气制冷机不运转或者温控值高于零度时，雾炮机喷出“雨”；

模拟高原低气压气象：在密闭的室内，关闭风阀二和风阀三，启动电机，电机带动罗茨风机运转，室内空气由消音器进入罗茨风机，经罗茨风机加压后通过出风主管和排空管路，排出密闭的室外，密闭的室内处于负压状态；当密闭的室内压力达到需要的负压值，关闭风阀一和电机。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：(1)利用本申请的火炬研发用气象模拟装备，可以模拟大风、雨、雪和高原低压气象条件，为火炬的研发提供保障；

(2)利用本申请的基于火炬研发用气象模拟装备的气象模拟方法来模拟大风、雨、雪和高原低压气象条件，简单易行；同时可模拟不同等级的风、雨和雪，可模拟不同海拔的高原低压条件，非常全面。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，图1为火炬研发用气象模拟装备立体图一，

图2为火炬研发用气象模拟装备主视图,

图3为火炬研发用气象模拟装备立体图二，

图4为火炬研发用气象模拟装备中罗茨风机和电机驱动连接示意图，

图5为火炬研发用气象模拟装备中电机、底座和护罩示意图。

附图说明：1—罗茨风机，2—电机，3—出风主管；

4—排空管路，41—风阀一；

5—正压管路，51—风阀二；

6—制冷管路，61—风阀三；

7—空气制冷机，8—雾炮机，9—金属波纹管，10—底座，11—护罩，12—消音器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1

下面结合图1-5具体说明火炬研发用气象模拟装备，如图1-3所示，包括罗茨风机1、电机2、空气制冷机7和雾炮机8。

如图1-3所示，罗茨风机1包括叶轮，叶轮与电机2驱动连接；罗茨风机1的出风口连接有出风主管3，出风主管3远离罗茨风机1端连接有三个支管；三个支管分别为排空管路4、正压管路5和制冷管路6；排空管路4、正压管路5和制冷管路6上分别安装有风阀。

如图1-3所示，排空管路4远离出风主管3端延伸至室外；正压管路5远离出风主管3端连接有金属波纹管9；制冷管路6远离出风主管3端连接空气制冷机7进风口。

如图1-3所示，雾炮机8包括进风口和雾炮喷头，雾炮机8的进风口与空气制冷机7出风口通过风管连接；雾炮机8的雾炮喷头通过水管与供水设备连接。

如图1、2所示，排空管路4上安装有风阀一41；正压管路5上安装有风阀二51；制冷管路6上安装有风阀三61。

如图4所示，电机2通过皮带传动驱动罗茨风机1的叶轮转动。

空气制冷机7包括温控装置。

如图1和5所示，皮带外设有护罩11。

如图1-5所示，气象模拟装置还包括底座10，罗茨风机1和电机2均安装于底座10上表面。

空气制冷机7的温控范围是-30℃至20℃。

金属波纹管9为包塑不锈钢波纹管。

如图1-3所示，罗茨风机1进风口安装有消音器12。

基于火炬研发用气象模拟装备的气象模拟方法：

模拟大风气象：关闭风阀一41和风阀三61，启动电机2，电机2带动罗茨风机1运转，外部空气由消音器12进入罗茨风机1，经罗茨风机1加压后通过出风主管3和正压管路5，进入金属波纹管9；通过改变金属波纹管9的弯曲形状，使得金属波纹管9的出风方向改变，模拟不同方向来风；通过调节风阀二51改变金属波纹管9的出风风压，模拟不同等级的风；

模拟雨雪气象；关闭风阀一41和风阀二51，启动电机2，电机2带动罗茨风机1运转，外部空气由消音器12进入罗茨风机1，经罗茨风机1加压后通过出风主管3和制冷管路6，进入空气制冷机7，在空气制冷机7内气体温度降至冰点以下；然后低温气体进入雾炮机8与雾炮机8制造的水雾结合，雾炮机8喷出“雪”；当空气制冷机7不运转或者温控值高于零度时，雾炮机8喷出“雨”；

模拟高原低气压气象：在密闭的室内，关闭风阀二51和风阀三61，启动电机2，电机2带动罗茨风机1运转，室内空气由消音器12进入罗茨风机1，经罗茨风机1加压后通过出风主管3和排空管路4，排出密闭的室外，密闭的室内处于负压状态；当密闭的室内压力达到需要的负压值，关闭风阀一41和电机2。

实施例2

本实施例与实施例1的区别是：电机2通过链条传动驱动罗茨风机1的叶轮转动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。