组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置的制造方法
【专利摘要】一种组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置，包括离心式风力产生装置、气流整流过渡装置及至少一个实验环境形成装置，离心式风力产生装置与气流整流过渡装置的进气口连接，气流整流过渡装置的出气口与实验环境形成装置连接，气流整流过渡装置的进风口设置有第一网面，气流整流过渡装置的出风口设置有第二网面，第一网面与第二网面平行，第一网面的网孔的面积大于第二网面的网孔的面积，离心式风力产生装置将预定流速的空气流输送至气流整流过渡装置，气流整流过渡装置将空气流进行调整稳定后输送至实验环境形成装置，以在实验环境形成装置内形成风蚀实验环境。
【专利说明】
组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及教学设备技术领域，特别涉及一种组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置。
【背景技术】
[0002]实验研究在风沙物理学相关研究领域占据十分重要的地位。目前主要分为3种方式:I)在自然风条件下直接于野外进行实验测量，其缺点在于实验周期较长，而风速风向多变，导致相关实验研究无法随时进行，实验数据无法反映单因素的影响；2)在实验室内模拟风和地表状况进而开展实验研究，这类研究需要设计可产生近似自然风的设备，需要获得与自然条件相似的沙床，而后一条件的实现相对较为困难;3)利用风洞在野外直接进行实验。由此可见研制一种便携式、可移动的风蚀小风洞，是野外风沙物理学相关实验研究的基础。
[0003]现阶段的野外模拟小风洞主要是采用矿用大型平行轴流式风机，所产生的风场不均匀，且天然具有大量涡旋(见图1)，为此需要通过带金属网的扩散-收缩式结构整流段进行调整，这些装置显著增加了风洞的体积，导致无法真正实现便携式移动。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，有必要提供一种组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置。
[0005]—种组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置，包括离心式风力产生装置、气流整流过渡装置及至少一个实验环境形成装置，离心式风力产生装置与气流整流过渡装置的进气口连接，气流整流过渡装置的出气口与实验环境形成装置连接，气流整流过渡装置的进风口设置有第一网面，气流整流过渡装置的出风口设置有第二网面，第一网面与第二网面平行，第一网面的网孔的面积大于第二网面的网孔的面积，离心式风力产生装置将预定流速的空气流输送至气流整流过渡装置，气流整流过渡装置将空气流进行调整稳定后输送至实验环境形成装置，以在实验环境形成装置内形成风蚀实验环境。
[0006]优选的，离心式风力产生装置、气流整流过渡装置及实验环境形成装置之间的连接方式为嵌套式连接方式。
[0007]优选的，第一网面与第二网面之间的距离为20cm。
[0008]优选的，离心式风力产生装置包括第一离心式风机、第二离心式风机及延长通风管，延长通风管的第一端与第一离心式风机的出风口密封连接，第二离心式风机设置在延长通风管上，且第二离心式风机的出风口与延长通风管的第二端齐平，气流整流过渡装置的进风口设置有与第二离心式风机的出风口、延长通风管的第二端相配合的固定套，在第二离心式风机的出风口、延长通风管的第二端插入固定套后，第二离心式风机、延长通风管与气流整流过渡装置固定连接，第一网面位于固定套、第二网面之间。
[0009]优选的，组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置还包括隔沙布，隔沙布铺设在离心式风力产生装置下方，以防止离心式风力产生装置吸入沙尘。
[0010]优选的，气流整流过渡装置包括截面为矩形的金属筒、第一网面、第二网面及固定套，第一网面、第二网面对应的安装在金属筒的进风口、出风口，固定套安装在金属筒的进风口。
[0011 ]优选的，实验环境形成装置是截面为η型的金属筒，实验环境形成装置的开口扣于自然沙地上，实验环境形成装置的侧壁上设置有能够打开及关闭的透明观测窗。
[0012]优选的，实验环境形成装置的顶部设置有能够打开及关闭的天窗，以方便安装风速测量装置。
[0013]优选的，离心式风力产生装置的水平轴线与气流整流过渡装置的水平轴线有5cm的梯度，气流整流过渡装置的水平轴线与实验环境形成装置的水平轴线位于同一条直线上。
[0014]本发明的优点和产生的有益效果是:气流整流过渡装置的进风口设置有第一网面，气流整流过渡装置的出风口设置有第二网面，第一网面与第二网面平行，第一网面的网孔的面积大于第二网面的网孔的面积，离心式风力产生装置将预定流速的空气流输送至气流整流过渡装置，气流整流过渡装置将空气流进行调整稳定后输送至实验环境形成装置，以在实验环境形成装置内形成风蚀实验环境，如此不需要扩散-收缩式结构整流段进行调整，故在满足风场均匀的条件下，能够减少组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置的体积，进而实现便携式移动之目的。
【附图说明】
[0015]附图1是现有技术中的平行轴流式风机流场图示意图。
[0016]附图2是一较佳实施方式的组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置的结构示意图。
[0017]图中:组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置10、离心式风力产生装置20、第一离心式风机21、第二离心式风机22、延长通风管23、气流整流过渡装置30、第一网面31、第二网面32、金属筒33、实验环境形成装置40、透明观测窗41、隔沙布50。
【具体实施方式】
[0018]请参看图2，组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置10包括离心式风力产生装置20、气流整流过渡装置30及至少一个实验环境形成装置40，离心式风力产生装置20与气流整流过渡装置30的进气口连接，气流整流过渡装置30的出气口与实验环境形成装置40连接，气流整流过渡装置30的进风口设置有第一网面31，气流整流过渡装置O的出风口设置有第二网面32，第一网面31与第二网面32平行，第一网面31的网孔的面积大于第二网面32的网孔的面积，离心式风力产生装置20将预定流速的空气流输送至气流整流过渡装置30，气流整流过渡装置30将空气流进行调整稳定后输送至实验环境形成装置40，以在实验环境形成装置40内形成风蚀实验环境。如此不需要扩散-收缩式结构整流段进行调整，故在满足风场均匀的条件下，能够减少组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置的体积，进而实现便携式移动之目的。
[0019]进一步的，组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置10还包括隔沙布50，隔沙布50铺设在离心式风力产生装置20下方，以防止离心式风力产生装置20吸入沙尘，隔沙布50的尺寸大于离心式风力产生装置20水平面积的3倍以上；离心式风力产生装置20的水平轴线与气流整流过渡装置的水平轴线有5cm的梯度，气流整流过渡装置的水平轴线与实验环境形成装置的水平轴线位于同一条直线上。
[0020]在本实施方式中，离心式风力产生装置20、气流整流过渡装置30及实验环境形成装置40之间的连接方式为嵌套式连接方式，为进一步提高密封性，可以在嵌套位置缠绕密封胶带。第一网面31与第二网面32之间的距离为20cm。
[0021]在本实施方式中，离心式风力产生装置20包括第一离心式风机21、第二离心式风机22及延长通风管23，延长通风管23的第一端与第一离心式风机21的出风口密封连接，第二离心式风机22设置在延长通风管23上，且第二离心式风机22的出风口与延长通风管23的第二端齐平，第一离心式风机21、第二离心式风机22之间的间距小于2cm。气流整流过渡装置30的进风口设置有与第二离心式风机22的出风口、延长通风管23的第二端相配合的固定套，在第二离心式风机22的出风口、延长通风管23的第二端插入固定套后，第二离心式风机22、延长通风管23与气流整流过渡装置30固定连接，第一网面31位于固定套、第二网面32之间。其中，气流整流过渡装置30包括截面为矩形的金属筒33、第一网面31、第二网面32及固定套，第一网面31、第二网面32对应的安装在金属筒33的进风口、出风口，固定套安装在金属筒33的进风口。
[0022]在本实施方式中，实验环境形成装置40是截面为η型的金属筒，实验环境形成装置40的开口扣于自然沙地上，实验环境形成装置40的侧壁上设置有能够打开及关闭的透明观测窗41。透明观测窗41的尺寸及方位可根据实际情况进行设计，例如，采用高度不超过实验环境形成装置40高0.5倍、靠实验环境形成装置40的右侧约30cm出设置透明观测窗41。进一步的，实验环境形成装置40的顶部设置有能够打开及关闭的天窗，以方便安装风速测量装置。
【主权项】
1.一种组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置，其特征在于:包括离心式风力产生装置、气流整流过渡装置及至少一个实验环境形成装置，离心式风力产生装置与气流整流过渡装置的进气口连接，气流整流过渡装置的出气口与实验环境形成装置连接，气流整流过渡装置的进风口设置有第一网面，气流整流过渡装置的出风口设置有第二网面，第一网面与第二网面平行，第一网面的网孔的面积大于第二网面的网孔的面积，离心式风力产生装置将预定流速的空气流输送至气流整流过渡装置，气流整流过渡装置将空气流进行调整稳定后输送至实验环境形成装置，以在实验环境形成装置内形成风蚀实验环境。2.根据权利要求1所述的组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置，其特征在于:离心式风力产生装置、气流整流过渡装置及实验环境形成装置之间的连接方式为嵌套式连接方式。3.根据权利要求2所述的组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置，其特征在于:第一网面与第二网面之间的距离为20cmo4.根据权利要求3所述的组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置，其特征在于:气流整流过渡装置包括截面为矩形的金属筒、第一网面、第二网面及固定套，第一网面、第二网面对应的安装在金属筒的进风口、出风口，固定套安装在金属筒的进风口。5.根据权利要求4所述的组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置，其特征在于:离心式风力产生装置包括第一离心式风机、第二离心式风机及延长通风管，延长通风管的第一端与第一离心式风机的出风口密封连接，第二离心式风机设置在延长通风管上，且第二离心式风机的出风口与延长通风管的第二端齐平，气流整流过渡装置的进风口设置有与第二离心式风机的出风口、延长通风管的第二端相配合的所述固定套，在第二离心式风机的出风口、延长通风管的第二端插入固定套后，第二离心式风机、延长通风管与气流整流过渡装置固定连接，所述第一网面位于所述固定套、所述第二网面之间。6.根据权利要求5所述的组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置，其特征在于:组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置还包括隔沙布，隔沙布铺设在离心式风力产生装置下方，以防止离心式风力产生装置吸入沙尘。7.根据权利要求1所述的组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置，其特征在于:实验环境形成装置是截面为η型的金属筒，实验环境形成装置的开口扣于自然沙地上，实验环境形成装置的侧壁上设置有能够打开及关闭的透明观测窗。8.根据权利要求7所述的组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置，其特征在于:实验环境形成装置的顶部设置有能够打开及关闭的天窗，以方便安装风速测量装置。9.根据权利要求1所述的组合型可移动便携式风蚀风洞模拟装置，其特征在于:离心式风力产生装置的水平轴线与气流整流过渡装置的水平轴线有5cm的梯度，气流整流过渡装置的水平轴线与实验环境形成装置的水平轴线位于同一条直线上。
【文档编号】G01M9/02GK205483487SQ201620247448
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】李兴财, 代志豪, 李云鹏, 张雷, 石芳菲, 陈锦浩
【申请人】宁夏大学