[發明專利]一種用于風蝕設備測試的小型風洞

有效

• 申請號: 201810297326.3
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108458850B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 宋濤
• 申請（專利權）人: 泰山學院
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發明涉及實驗設備技術領域，特別是涉及一種用于風蝕設備測試的小型風洞，包括首尾依次連通且中心軸線重合的降速腔、整流腔、提速腔和實驗腔；所述整流腔中設有多個導流網，所述導流網上設有網孔，多個導流網的網孔軸線與整流腔中心軸線之間的夾角沿著遠離降速腔的方向依次變小，呈收縮趨勢；所述實驗腔中設有輸沙器或者風速傳感器，所述輸沙器的上端呈漏斗狀，下端為輸沙管道，所述輸沙管道安裝在距離實驗腔末端三分之一處，所述輸沙管道伸入實驗腔中。本發明體積小，易于拆裝，便于攜帶，既能夠為風速傳感器的性能測試提供均勻穩定的氣流場，又能夠進行特定風速下的起沙試驗和集沙儀內部風沙的分離試驗，滿足風蝕設備測試的便攜化要求。

技術領域

本發明涉及實驗設備技術領域，特別是涉及一種用于風蝕設備測試的小型風洞。

背景技術

土壤風蝕是干早、半干早地區及部分半濕潤地區土地荒漠化的首要環節。嚴重的土壤風蝕不僅引起土壤質地變粗，結構變壞，土壤肥力下降，可持續生產能力下降，而且也導致沙塵暴、揚沙等天氣，污染空氣和水質，損壞交通、通信、建筑等設施，影響人類生產健康。目前，圍繞著土壤風蝕進行的風洞實驗與野外觀測已成為生態環境監測的重點項目，野外觀測是通過在野外實驗場放置風速傳感器、集沙儀等設備對風蝕地域的一系列指標進行長期的定位觀測，是測試土壤風蝕的最基本方法，可有效揭示土壤風蝕過程的發生、發展和演化規律。

風蝕風洞主要用于模擬自然風及風暴在天然地表上進行風蝕測量的研究，是土壤風蝕研究的重要工具。風蝕風洞不僅在風蝕研究中具有極大的重要性和經濟價值，而且也是測試風速傳感器、集沙儀等風蝕設備的有力工具。然而，大型風蝕風洞存在造價昂貴、開機成本高、實驗段風速穩定性差等缺點，而且體積大、不易拆卸和攜帶，無法滿足測試風蝕設備的便攜化需求，因此研制多功能小型便攜化風洞是很有必要的。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種用于風蝕設備測試的小型風洞，以滿足風速傳感器、集沙儀等風蝕設備的便攜化測試需求。

本發明采用下述技術方案：一種用于風蝕設備測試的小型風洞，其特征是，包括首尾依次連通且中心軸線重合的降速腔、整流腔、提速腔和實驗腔；所述整流腔中設有多個導流網，所述導流網上設有網孔，多個導流網的網孔軸線與整流腔中心軸線之間的夾角沿著遠離降速腔的方向依次變小，呈收縮趨勢；所述實驗腔上安裝有輸沙器，所述輸沙器的上端呈漏斗狀，下端為輸沙管道，所述輸沙器安裝在距離實驗腔末端三分之一處，所述輸沙管道伸入實驗腔中。

另一種用于風蝕設備測試的小型風洞，包括首尾依次連通且中心軸線重合的的降速腔、整流腔、提速腔和實驗腔；所述整流腔中設有多個導流網，所述導流網上設有網孔，多個導流網的網孔軸線與整流腔中心軸線之間的夾角沿著遠離降速腔的方向依次變小，呈收縮趨勢；所述實驗腔中設有風速傳感器。

進一步，所述風機與降速腔連通，所述降速腔的縱截面輪廓曲線呈指數分布，滿足曲線方程f_(x)＝a^x，其中x表示降速腔截面曲線上某點距離降速腔與風機連接的端口的距離，a為常數，f(x)表示降速腔截面曲線上某點距離降速腔中心軸線的距離。

進一步，所述風機的出氣管、降速腔、整流腔、提速腔和實驗腔的橫截面均呈圓形，通過法蘭緊密聯接，所述提速腔的軸向尺寸大于降速腔的軸向尺寸。

進一步，所述導流網分為大角度導流網、小角度導流網和水平導流網，多個導流網在整流腔內部等距離排列。

進一步，所述導流網是網孔均勻分布的四邊形蜂窩網，大角度導流網和小角度導流網都呈圓錐狀結構，大角度導流網和小角度導流網上的網孔呈發散式傾斜，大角度導流網、小角度導流網與水平導流網的網孔軸線與整流腔中心軸線的夾角逐漸變小，可引導整流腔內部氣流的流向。

進一步，大角度導流網的網孔軸線與整流腔軸線夾角大于30度，小角度導流網的網孔軸線與整流腔軸線夾角在10-20度之間，水平導流網的網孔軸線與整流腔的軸線夾角為0度。