[實用新型]一種低速風(fēng)洞

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820218247.0
• 申請日: 2008-09-27
• 公開（公告）號: CN201259461Y
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 關(guān)德新;李曉晏;吳家兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 許宗富

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉一種適用農(nóng)田、林木實驗用的林帶防風(fēng)效應(yīng)的裝置，具體地說是一種低速風(fēng)洞。

背景技術(shù)

林帶的動力效應(yīng)是林帶的主要效應(yīng)之一，人們把重點放在林帶的防風(fēng)效應(yīng)上，并取得了較一致的看法。隨著生產(chǎn)實踐發(fā)展的需要和理論研究的不斷深入，研究的深度和廣度也不斷增加，為深入研究林帶對其附近氣流結(jié)構(gòu)特征的影響(包括平均運(yùn)動和湍流)，本實用新型利用風(fēng)洞模擬實驗方法，以獲取必要的科學(xué)研究數(shù)據(jù)。

風(fēng)洞，實際上是一種能在其中按需要造成一定速度的人造氣流并能在其中進(jìn)行各種空氣動力學(xué)的模擬試驗的裝置，它廣泛應(yīng)用于航空、氣象、工程及林帶防風(fēng)效應(yīng)等領(lǐng)域。按氣流速度，風(fēng)洞可分為低速風(fēng)洞，高亞聲速風(fēng)洞和跨聲速、超聲速、高超聲速風(fēng)洞。按工作方式，風(fēng)洞可分為持續(xù)工作式風(fēng)洞、暫沖式風(fēng)洞；按結(jié)構(gòu)可分為開口式、閉口式兩種。風(fēng)洞通常由收縮段、實驗段、擴(kuò)散段和測量控制等部分組成。氣象上應(yīng)用的一般屬低速風(fēng)洞，主要有儀器檢定風(fēng)洞、云霧實驗風(fēng)洞、大氣環(huán)境模擬風(fēng)洞等。儀器檢定風(fēng)洞用來校準(zhǔn)、檢驗測風(fēng)儀器并對這些儀器的動力學(xué)性能作研究。云霧實驗風(fēng)洞用來模擬大氣層云霧滴變化的微觀過程，這時風(fēng)洞中還需有溫度、濕度、壓力的控制系統(tǒng)。

風(fēng)洞實驗是用高科技手段在室內(nèi)模擬各種自然風(fēng)現(xiàn)象的實驗場所。風(fēng)洞的大風(fēng)扇將模擬出各種風(fēng)力，通過蜂窩狀的導(dǎo)流管，均勻地或者模擬自然風(fēng)吹到被實驗的模型上，從而為大橋、樓房、汽車、草地、林木的受風(fēng)情況提供各種準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，為建筑設(shè)計及科學(xué)研究提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

在林帶、草地防風(fēng)效應(yīng)的研究中，應(yīng)用的是低速風(fēng)洞，采用木質(zhì)或金屬材料制成，對其內(nèi)部直觀效果差，且形式單一，。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的直觀效果差等缺陷，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種直觀效果好且能夠根據(jù)需要改變進(jìn)氣方向的低速風(fēng)洞。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

本實用新型一種低速風(fēng)洞，整體為橫向設(shè)置的長筒狀，具有可改裝的閉口式或開口式結(jié)構(gòu)，從進(jìn)風(fēng)口到出風(fēng)口依次包括收縮段、實驗段、擴(kuò)散段及風(fēng)扇段，實驗段的風(fēng)向上游設(shè)有整流網(wǎng)，收縮段與實驗段之間設(shè)有蜂窩器。

所述閉口式結(jié)構(gòu)和開口式結(jié)構(gòu)可改裝互換，即整流網(wǎng)從閉口式結(jié)構(gòu)的實驗段的風(fēng)向上游拆下，安裝于閉口式結(jié)構(gòu)的實驗段的風(fēng)向下游，成為開口式結(jié)構(gòu)的實驗段的上游；蜂窩器從閉口式結(jié)構(gòu)的收縮段與實驗段之間拆下，安裝于閉口式結(jié)構(gòu)的實驗段與擴(kuò)散段之間；閉口式結(jié)構(gòu)的收縮段與擴(kuò)散段功能互換，成為開口式結(jié)構(gòu)的收縮段與擴(kuò)散段；所述閉口式結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇段中，風(fēng)扇為吸氣式運(yùn)行；所述開口式結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇段中，風(fēng)扇為吹氣式運(yùn)行；所述收縮段、實驗段、擴(kuò)散段及風(fēng)扇段的主體均為有機(jī)玻璃制成。

本實用新型具有以下有益效果及優(yōu)點：

1.本實用新型為在原有閉口式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上改裝為閉口及開口式可互換的結(jié)構(gòu)，在所測的模型一致，條件也一致的情況下測量防護(hù)林的防風(fēng)效果和風(fēng)的運(yùn)動方向?qū)ψ魑锏挠绊懀贸龅慕Y(jié)果是有差別的，把得出的數(shù)據(jù)相互參考，結(jié)果達(dá)到最佳狀態(tài)，有利于實驗研究，并節(jié)約了實驗成本。

2.本實用新型整體框架采用有機(jī)玻璃材料制成，對其內(nèi)部直觀效果好，并增加使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型閉口吸氣式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型內(nèi)部采用的單株樹模型示意圖；

圖3為本實用新型采用的皮管受感器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型開口吹風(fēng)式結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型低速風(fēng)洞是一種適用農(nóng)田、林木實驗用的低速風(fēng)洞，為橫向設(shè)置的長筒狀，整體框架為有機(jī)玻璃材料制成，直觀效果好，增加使用壽命，并具有可改裝的閉口式和開口式兩種結(jié)構(gòu)。閉口式結(jié)構(gòu)為吸風(fēng)形式，開口式結(jié)構(gòu)為吹風(fēng)形式，從進(jìn)風(fēng)口到出風(fēng)口依次包括收縮段1、實驗段2、擴(kuò)散段3以及風(fēng)扇段4，實驗段2的風(fēng)向上游設(shè)有整流網(wǎng)5，收縮段1與實驗段2之間以及實驗段2與擴(kuò)散段3之間設(shè)有蜂窩器6。

實施例1

閉口式結(jié)構(gòu)從進(jìn)風(fēng)口到出風(fēng)口依次包括收縮段1、實驗段2、擴(kuò)散段3及風(fēng)扇段4，總長為962cm。本實施例中實驗段2截面積取40cm×40cm的正方形，收縮段1的前端設(shè)有整流網(wǎng)5，收縮段1與實驗段2之間設(shè)有蜂窩器6，風(fēng)扇段4中的風(fēng)扇7吸氣式運(yùn)行。

收縮段1是氣流的進(jìn)口段，對實驗段2中氣流的特征有重要影響。因此要求在收縮段1內(nèi)，不發(fā)生氣體流脫體現(xiàn)象，且出口處氣流平穩(wěn)，分布均勻，紊流度小，因此，該段邊壁形狀應(yīng)接近流線型。可按伯特契洛(Batchelon，G.K.)給出的公式進(jìn)行計算，以求出此段任意段處的截面積A_x