[發明專利]一種沙塵天氣模擬實驗系統

在審

• 申請號: 201911145490.3
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110763966A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 耿江海;黃志成;丁玉劍;劉云鵬;馬旭東;王生富;扎西曲達;姚修遠
• 申請（專利權）人: 華北電力大學(保定);中國電力科學研究院有限公司;國網青海省電力公司電力科學研究院;國網西藏電力有限公司電力科學研究院;國網青海省電力公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 11350 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李興林

1.一種沙塵天氣模擬實驗系統，其特征在于：包括支撐框架(1)，風沙發生裝置，風速調節裝置，沙塵荷電發生裝置(A)和空氣離子濾除裝置；

所述支撐框架(1)，用于支撐固定風沙發生裝置；

所述風沙發生裝置包括風道(2)，變頻電機(3)，扇葉(4)和螺旋喂料器(5)，所述風道(2)的后端口(6)為進風口，所述風道(2)的前端口為出風口；所述扇葉(4)設置在靠近所述后端口(6)的風道(2)內，所述變頻電機(3)驅動扇葉(4)旋轉，將空氣由進風口(6)吸入由出風口排出產生風力，所述螺旋喂料器(5)用于將沙粒定量送入所述扇葉(4)前端的風道(2)內；

所述風速調節裝置包括用于測量風道內風速的風速傳感器，PID調節器和變頻器，所述風速傳感器的測量信號輸出端與所述PID調節器的測量信號輸入端連接，所述PID調節器的調節信號輸出端與變頻器的控制信號輸入端連接，所述變頻器的變頻電壓輸出端與所述變頻電機的電源輸入端連接；

所述沙塵荷電發生裝置(A)包括多個正極環形電極(7)和多個負極環形電極(8)，各所述正極環形電極(7)和各所述負極環形電極(8)結構相同，包括環形導電體(9)和由所述環形導電體(9)支撐固定的導電網(10)，各所述正極環形電極(7)與可調高壓電源的正極連接，各所述負極環形電極(8)與可調高壓電源的負極連接，各所述正極環形電極(7)與各所述負極環形電極(8)在使其軸心線處于同一條直線的位置上交替間隔排列并通過絕緣材質(11)固定連接在一起，以形成強度可調的荷電空間電場，從而產生空間電暈，所述沙塵荷電發生裝置(A)位于所述風道(2)的出風口的前端，以使所述出風口射出的氣流經過所述荷電空間電場；

所述空氣離子濾除裝置包括正極板電極(12)和負極板電極(13)，所述正極板電極(12)與可調高壓電源的正極連接，所述負極板電極(13)與可調高壓電源的負極連接，所述正極板電極(12)和所述負極板電極(13)平行對稱設置，從而在兩個所述電極之間形成空氣離子濾除電場，所述空氣離子濾除裝置位于所述沙塵荷電發生裝置(A)的前端，以使由所述沙塵荷電發生裝置(A)噴出的附有電荷的氣流和沙粒經過所述空氣離子濾除電場，從而使空氣(正負)離子在空氣離子濾除電場的作用下偏移至相應極板電極后被中和濾除，帶有電荷的沙粒因慣性力的作用快速通過空氣離子濾除電場，形成帶有電荷的風沙電場。

2.根據權利要求1所述的一種沙塵天氣模擬實驗系統，其特征在于：靠近所述出風口的風道(2)內設有導流葉片(14)，用于使風道(2)的風沙氣流由出風口噴出后強制增大擴散面積。

3.根據權利要求1或2所述的一種沙塵天氣模擬實驗系統，其特征在于：所述支撐框架(1)上設有工作平臺(15)和卷揚機(16)，所述工作平臺(15)為人工操作平臺，用于人工操作所述螺旋喂料器(5)，所述卷揚機(16)用于將實驗用沙輸運至所述螺旋喂料器(5)的進料漏斗(17)里。

4.根據權利要求3所述的一種沙塵天氣模擬實驗系統，其特征在于：所述支撐框架(1)設有高度可調節裝置。