CN108106811A - 风洞试验污染物产生系统及监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风洞试验污染物产生系统及监测系统，污染物产生系统包括污染源和污染物发射器，所述污染物发射器与污染源连接，污染源由空气和甲烷两种气体组成，所述气体严格控制流量，然后进入磁珠玻璃瓶，由于磁珠对气体流动的干扰，使得其充分紊乱，并用螺旋管使两种气体充分汇合，从而产生均匀稳定的污染源。污染物监测系统还包括风洞和污染物浓度监测系统，污染物浓度监测系统包括监测管、采集袋和色谱分析仪，通过色谱分析仪对污染气体进行分析，最后与计算机进行连接，直观形象的得到模拟区域的污染物浓度的分布。

Description

风洞试验污染物产生系统及监测系统
技术领域
本发明涉及污染物监测技术领域，特别是涉及一种风洞试验的污染物产生系统及监测系统。
背景技术
目前城市雾霾，污染物积聚等问题严重影响到了城市居民的身心健康，成为了我国当前急需解决的问题。然而，在风洞试验中由于试验设备和试验技术的限制，对污染物扩散的合理模拟还非常困难。有些研究机构采用PIV对污染物进行模拟，但其造价非常昂贵，得不到广泛应用。常规的污染物发生系统一般以定性为多，只能较好的得到污染物的分布趋势，得不到模拟区域的污染物详细分布数据，同时，相应的污染物源产生和监测系统还非常少见。
因此，提供一种风洞试验的污染物产生系统和监测系统，以解决现有技术所存在的上述缺点，成为现在亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种风洞试验污染物产生系统及监测系统，以解决上述现有技术存在的问题，产生稳定的污染源，组成污染源的多种气体分布均匀，并且能够方便快捷地对污染物进行监测。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种风洞试验污染物产生系统，包括污染源和污染物发射器，所述污染物发射器与污染源连接，所述污染物发射器设置在风洞内的模拟区域内，所述污染物发射器与污染源之间还设置有磁珠玻璃瓶，所述磁珠玻璃瓶的一端与所述污染物发射器连接，另一端与所述污染源连接，所述磁珠玻璃瓶与所述污染物发射器之间还设置有螺旋管。
优选的，所述污染源包括空气和甲烷，所述空气由气泵提供，所述甲烷由甲烷供气罐提供，所述气泵和甲烷供气罐均通过管道与所述磁珠玻璃瓶连接。
优选的，所述混合装置为磁珠玻璃瓶，设置在所述污染物发射器前；所述气泵、甲烷供气罐与所述磁珠玻璃瓶连接的管道上均设置有流量计，所述磁珠玻璃瓶与所述污染物发射器之间设置有流量计。
本发明还公开了一种包括上述风洞试验污染物产生系统的风洞试验污染物监测系统，还包括：风洞和污染物浓度监测系统，所述污染物浓度监测系统设置在所述风洞内；所述污染物浓度监测系统包括监测管、采集袋和色谱分析仪，所述监测管设置在所述风洞内的模拟区域内，所述监测管的尾端与所述采集袋连接，所述采集袋还与所述色谱分析仪连接。
优选的，所述监测管设置有多个，多个所述监测管通过采集耙固定在所述风洞内的固定架上。
优选的，所述采集袋与所述监测管之间设置有输送泵，通过所述输送泵将所述监测管采集到的污染气体泵送至所述采集袋内。
优选的，还包括计算机，所述色谱分析仪与所述计算机连接。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
1、设置有磁珠玻璃瓶，由于磁珠对气体的扰动作用，使得气体充分紊乱；磁珠玻璃瓶之后设置有螺旋管使两种气体充分汇合，从而产生均匀稳定的污染源；
2、通过色谱分析仪对风洞内气体进行色谱分析，能够直观形象的得到模拟区域的污染物浓度的分布。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明风洞试验污染物产生系统和监测系统的结构示意图；
其中，1为风洞，2为尖劈，3为粗糙元，4为气泵，5为甲烷供气罐，6为流量计，7为螺旋管，8为磁珠玻璃瓶，9为污染物发射器，10为建筑模型，11为固定架，12为采集耙，13为监测管，14为输送泵，15为采集袋，16为色谱分析仪，17为计算机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种风洞试验的污染物产生系统和监测系统，以解决现有技术存在的问题，产生稳定的污染源，组成污染源的多种气体分布均匀，并且能够方便快捷地对污染物进行监测。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种风洞试验污染物产生系统，如图1所示，包括污染源和污染物发射器9，污染物发射器9与污染源连接，污染物发射器9放置在风洞1内的模拟区域内，用于发射污染物；污染物发射器9与污染源之间还设置磁珠玻璃瓶8，磁珠玻璃瓶8的一端与污染物发射器9连接，另一端与污染源连接，磁珠玻璃瓶8与污染物发射器9之间还设置有螺旋管7。
污染源包括空气和甲烷，空气由气泵4提供，甲烷由甲烷供气罐5提供，气泵4和甲烷供气罐5均通过管道与磁珠玻璃瓶8连接。本发明的污染源为空气和甲烷的混合气体,空气和甲烷通过管道进入磁珠玻璃瓶8内进行混合，气泵4为混合气体提供动力，促进流动。其中磁珠玻璃瓶8的本体为普通玻璃瓶，玻璃瓶内填充满有磁珠，由于磁珠对气体的扰动作用，使得气体充分紊乱；在磁珠玻璃瓶8前安装气压阀，控制气体流进和流出玻璃瓶的速度。磁珠玻璃瓶8与污染物发射器9之间还设置有螺旋管7，气体从磁珠玻璃瓶8内流出后进入到螺旋管7内，螺旋管7采用密闭的玻璃管构成，使两种气体充分均匀混合，从而能够产生匀质、稳定的污染源。
气泵4、甲烷供气罐5与磁珠玻璃瓶8连接的管道上均设置有流量计6，通过流量计6来控制空气和甲烷的流速；磁珠玻璃瓶8与污染物发射器9之间设置有流量计6，对污染物的输出流速进行控制，最后使空气和甲烷组成的混合气体污染物在检测区域前侧进行释放。
本发明还公开了一种包括上述风洞试验污染物产生系统的风洞试验污染物监测系统，还包括：风洞1和污染物浓度监测系统，污染物浓度监测系统设置在风洞1内；污染物浓度监测系统包括监测管13、采集袋15和色谱分析仪16，监测管13设置在风洞1内的模拟区域内，监测管13的尾端与采集袋15连接，采集袋15还与色谱分析仪16连接。
通过监测管13对风洞1内模拟区域的污染气体进行定量采集，监测管13设置有多个，并通过采集耙12固定在固定架11上，固定架11固定在风洞1内。多个监测管13的尾端与采集袋15之间设置有输送泵14，通过输送泵14将监测管13采集到的污染气体泵送至采集袋15内，提高输送效率；采集袋15设置有多个，并采用真空采集袋15，避免采集袋15内残留有气体对污染物的浓度测量产生影响。
采集袋15与色谱分析仪16直接连接，色谱分析仪16对采集袋15内的污染气体进行色谱分析，然后将分析结果传到与色谱分析仪16相连接的计算机17内，能够直观形象的得到模拟区域的污染物浓度的分布。
风洞1内还设置有尖劈2和粗糙元3，尖劈2和粗糙元3设置在风洞1的入口处，用于模拟大气湍流边界层的入口来流，风洞1的检测区域内还设置有建筑模型10。
本发明风洞试验污染物产生系统和监测系统，能够产生稳定的污染源，使组成污染源的多种气体分布均匀，并且能够方便快捷地对污染物进行监测。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种风洞试验污染物产生系统，其特征在于：包括污染源和污染物发射器，所述污染物发射器与污染源连接，所述污染物发射器设置在风洞的模拟区域内，所述污染物发射器与污染源之间还设置有磁珠玻璃瓶，所述磁珠玻璃瓶的一端与所述污染物发射器连接，另一端与所述污染源连接，所述磁珠玻璃瓶与所述污染物发射器之间还设置有螺旋管。
2.根据权利要求1所述的风洞试验污染物产生系统，其特征在于：所述污染源包括空气和甲烷，所述空气由气泵提供，所述甲烷由甲烷供气罐提供，所述气泵和甲烷供气罐均通过管道与所述磁珠玻璃瓶连接。
3.根据权利要求2所述的风洞试验污染物产生系统，其特征在于：所述气泵、甲烷供气罐与所述磁珠玻璃瓶连接的管道上均设置有流量计，所述磁珠玻璃瓶与所述污染物发射器之间设置有流量计。
4.一种包括如权利要求1-3任一项所述的风洞试验污染物产生系统的风洞试验污染物监测系统，其特征在于：还包括：风洞和污染物浓度监测系统，所述污染物浓度监测系统设置在所述风洞内；所述污染物浓度监测系统包括监测管、采集袋和色谱分析仪，所述监测管设置在所述风洞内的模拟区域内，所述监测管的尾端与所述采集袋连接，所述采集袋还与所述色谱分析仪连接。
5.根据权利要求4所述的风洞试验污染物监测系统，其特征在于：所述监测管设置有多个，多个所述监测管通过采集耙固定在所述风洞内的固定架上。
6.根据权利要求5所述的风洞试验污染物监测系统，其特征在于：所述采集袋与所述监测管之间设置有输送泵，通过所述输送泵将所述监测管采集到的污染气体泵送至所述采集袋内。
7.根据权利要求6所述的风洞试验污染物监测系统，其特征在于：还包括计算机，所述色谱分析仪与所述计算机连接。
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