CN110361154A - 一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于风场领域，具体涉及一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置，包含模拟装置本体，所述模拟装置本体内设有导流板，所述模拟装置本体内还设有用于调节所述导流板角度从而改变涡流比的角度调整机构。本发明的有益效果是：本发明通过在模拟装置本体内设置调节导流板角度的角度调整机构，通过角度调整机构改变气流进入有机玻璃罩内的速度方向，从而改变龙卷风的涡流比。角度调整机构转动带动导流板一起转，避免了单独调节导流板的繁杂步骤及降低了人工调节的误差。排气扇的风速可以测出，弧形凹槽内设有角度刻度，可以读出入流角度，入流区高度也已知，从而计算出涡流比，同时也避免了更换导流板和底座。

Description

一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置
本申请为申请号201710807142.2、申请日2017年09月08日、发明名称“一种多涡流比龙卷风模拟装置”的分案申请。
技术领域
本发明属于风场领域，具体涉及一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置。
背景技术
龙卷风引起的风灾是风致灾害形式中较为严重的一种形式，具有突发性强、破坏力惊人等特点，还常常带有冰雹、闪电、强降雨等，给建筑结构造成巨大破坏和重大人员伤亡，是抗风减灾工程重要的防范对象之一。由于龙卷风普遍发生在开阔地带，其主要破坏对象是低矮建筑，因此低矮建筑的抗龙卷风研究具有重要的意义。现有的龙卷风模拟装置只能模拟单一涡流比的龙卷风，如果需要研究其他涡流比的龙卷风就需要更换导流板和底座，十分的繁琐。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置，可以通过调节导流板的角度来模拟出不同涡流比的龙卷风。
本发明提供了如下的技术方案：
一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置，包含模拟装置本体，所述模拟装置本体内设有导流板，所述模拟装置本体内还设有用于调节所述导流板角度从而改变涡流比的角度调整机构；
所述模拟装置本体还包括底座，所述底座包括周向的底座壁、底板和中间为空心的上盖板，所述底座壁上设有第三通孔，所述第三通孔上安装有风速可调节的送风扇，所述导流板远离旋转箍环轴心的一端通过转轴与所述送风扇转动连接；
所述底板上设有滚动轴承，所述旋转箍环可转动的与所述滚动轴承相连；
所述角度调整机构还包括旋转调钮，所述上盖板上设有用于限制所述旋转调钮调节范围的弧形凹槽，所述弧形凹槽的曲率与所述旋转箍环的曲率一致，所述旋转调钮穿过弧形凹槽与旋转箍环相连，所述弧形凹槽上设有角度刻度，所述旋转调钮上设有用于旋转调钮调节到指定角度时，将旋转调钮固定的紧固螺帽。
优选的，所述上盖板还设有容纳所述旋转调钮、弧形凹槽和紧固螺帽的密闭罩，所述密闭罩上设有用于打开或关闭所述密闭罩的密闭罩盖子。
优选的，所述模拟装置本体还包括建筑模型、房屋承台和驱动所述建筑模型沿着所述底板运动的传动装置，所述房屋承台包括承台部和支撑部，所述建筑模型与承台部相连，所述支撑部与传动装置相连。
优选的，所述底板上设有长条形孔，所述支撑部从所述底座内穿过长条形孔与传动装置相连，所述传动装置驱动建筑模型沿着长条形孔运动，所述模拟装置本体还包括容纳传动装置的底罩，所述底罩密封且可拆卸的与底座壁相连。
优选的，所述模拟装置本体还包括有机玻璃罩，所述有机玻璃罩顶部设有环片盖，所述环片盖上设有抽风机，所述有机玻璃罩底部设有铁环，所述铁环底端与上盖板相连，所述铁环上设有用于更换建筑模型或放置烟饼的拉窗。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过在模拟装置本体内设置调节导流板角度的角度调整机构，通过角度调整机构改变气流进入有机玻璃罩内的速度方向，从而改变龙卷风的涡流比。角度调整机构转动带动导流板一起转，避免了单独调节导流板的繁杂步骤及降低了人工调节的误差。排气扇的风速可以测出，弧形凹槽内设有角度刻度，可以读出入流角度，入流角度定义为两导流板中心线与该中心线对应的切线的夹角，入流区为导流板高度范围的装置内部区域，入流区高度也已知，从而计算出涡流比，同时也避免了更换导流板和底座。
2、建筑模型在底座内运动，它的速度通过下部的传动装置控制，建筑模型粘接房屋承台上，房屋承台的支撑部焊接在传动装置上，保证两者速度相同，打开传动装置后建筑模型可沿轨道直线匀速运动，等效模拟龙卷风的水平移动，建筑模型的运动速度按缩尺比例换算即龙卷风的运动速度，建筑模型上可布置压力传感器，在计算机上能显示出建筑模型各处风压数据。
附图说明
图1是本发明的剖视图；
图2是图1中底座处结构示意图；
图3是本发明前视图；
图4是本发明俯视图；
图5A是本发明角度调整机构结构示意图一
图5B是本发明角度调整机构结构示意图二；
图6是本发明旋转调钮处的机构示意图；
图7是本发明传动装置结构示意图。
附图中标记的含义如下：
10-装置本体 11-导流板 111-滑槽 112-转轴 121-旋转箍环 1211-第一通孔1212-第二通孔 122-旋转调钮 1221-紧固螺帽 131-底座壁 132-底板 1321-滚动轴承133-上盖板 1331-弧形凹槽 1332-密闭罩 1333-密闭罩盖子 14-送风扇 151-承台部152-支撑部 16-传动装置 17-底罩 18-有机玻璃罩 181-环片盖 182-抽风机 183-铁环184-拉窗
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做具体说明。
一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置，包含模拟装置本体10，模拟装置本体10内设有导流板11，模拟装置本体10内还设有用于调节导流板11角度从而改变涡流比的角度调整机构。
进一步优化上述实施例，角度调整机构包括可沿着自身轴心旋转的旋转箍环121，导流板11远离旋转箍环121轴心的一端可转动的与模拟装置本体10相连，导流板11还与旋转箍环121相连使得通过旋转箍环121的旋转带动导流板11角度的改变。
进一步优化上述实施例，旋转箍环121环壁上设有第一通孔1211，旋转箍环上还设有第二通孔1212，导流板11沿长度方向上的端面设有滑槽111，导流板11穿过第一通孔1211，连接部件穿过第二通孔1212与滑槽111构成滑动配合，连接部件可以是销或者连接螺栓等。
进一步优化上述实施例，模拟装置本体10还包括底座，底座包括周向的底座壁131、底板132和中间为空心的上盖板133，底座壁131上设有第三通孔，第三通孔上安装有风速可调节的送风扇14，导流板11远离旋转箍环121轴心的一端通过转轴112与所述送风扇14转动连接。
进一步优化上述实施例，底板132上设有滚动轴承1321，所述旋转箍环132可转动的与所述滚动轴承1321相连。
进一步优化上述实施例，角度调整机构还包括旋转调钮122，上盖板133上设有用于限制旋转调钮122调节范围的弧形凹槽1331，弧形凹槽1331的曲率与旋转箍环121的曲率一致，旋转调钮122穿过弧形凹槽1331与旋转箍环121相连，弧形凹槽1331上设有角度刻度，旋转调钮122上设有用于旋转调钮122调节到指定角度时，将旋转调钮122固定的紧固螺帽1221。
进一步优化上述实施例，上盖板133还设有容纳所述旋转调钮122、弧形凹槽1331和紧固螺帽1221的密闭罩1332，密闭罩1332上设有用于打开或关闭密闭罩的密闭罩盖子1333，密闭罩1332与密闭罩盖子1333相互配合构成一个整体，实现对弧形凹槽1331的密封。
进一步优化上述实施例，模拟装置本体10还包括建筑模型、房屋承台15和驱动建筑模型沿着底板132运动的传动装置16，房屋承台包括承台部151和支撑部152，所述建筑模型与承台部151相连，支撑部152与传动装置16相连，优选的，承台部152设置为平板状，建筑模型设置在承台部151的板面上。
进一步优化上述实施例，底板132上设有长条形孔，支撑部152从底座内穿过长条形孔与传动装置16相连，传动装置16驱动建筑模型沿着长条形孔运动，模拟装置本体10还包括容纳传动装置16的底罩17，底罩17密封且可拆卸的与底座壁131相连。
进一步优化上述实施例，模拟装置本体10还包括有机玻璃罩18，有机玻璃罩18顶部设有环片盖181，环片盖181上设有抽风机182，环片盖181为围绕抽风机182设置的盖板，有机玻璃罩181底部设有铁环183，铁环183底端与上盖板133相连，铁环183上设有用于更换建筑模型或放置烟饼的拉窗184。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置，包含模拟装置本体(10)，其特征在于，所述模拟装置本体(10)内设有导流板(11)，所述模拟装置本体(10)内还设有用于调节所述导流板(11)角度从而改变涡流比的角度调整机构；
所述模拟装置本体(10)还包括底座，所述底座包括周向的底座壁(131)、底板(132)和中间为空心的上盖板(133)，所述底座壁(131)上设有第三通孔，所述第三通孔上安装有风速可调节的送风扇(14)，所述导流板(11)远离旋转箍环(121)轴心的一端通过转轴(112)与所述送风扇(14)转动连接；
所述底板(132)上设有滚动轴承(1321)，所述旋转箍环(121)可转动的与所述滚动轴承(1321)相连；
所述角度调整机构还包括旋转调钮(122)，所述上盖板(133)上设有用于限制所述旋转调钮(122)调节范围的弧形凹槽(1331)，所述弧形凹槽(1331)的曲率与所述旋转箍环(121)的曲率一致，所述旋转调钮(122)穿过弧形凹槽(1331)与旋转箍环(121)相连，所述弧形凹槽(1331)上设有角度刻度，所述旋转调钮(122)上设有用于旋转调钮(122)调节到指定角度时，将旋转调钮(122)固定的紧固螺帽(1221)。
2.根据权利要求1所述的一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置，其特征在于，所述上盖板(133)还设有容纳所述旋转调钮(122)、弧形凹槽(1331)和紧固螺帽(1221)的密闭罩(1332)，所述密闭罩(1332)上设有用于打开或关闭所述密闭罩(1332)的密闭罩盖子(1333)。
3.根据权利要求1所述的一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置，其特征在于，所述模拟装置本体(10)还包括建筑模型、房屋承台和驱动所述建筑模型沿着所述底板(132)运动的传动装置(16)，所述房屋承台包括承台部(151)和支撑部(152)，所述建筑模型与承台部(151)相连，所述支撑部(152)与传动装置(16)相连。
4.根据权利要求3所述的一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置，其特征在于，所述底板(132)上设有长条形孔，所述支撑部(152)从所述底座内穿过长条形孔与传动装置(16)相连，所述传动装置(16)驱动建筑模型沿着长条形孔运动，所述模拟装置本体(10)还包括容纳传动装置(16)的底罩(17)，所述底罩(17)密封且可拆卸的与底座壁(131)相连。
5.根据权利要求1所述的一种联动调节涡流比的龙卷风模拟装置，其特征在于，所述模拟装置本体(10)还包括有机玻璃罩(18)，所述有机玻璃罩(18)顶部设有环片盖(181)，所述环片盖(181)上设有抽风机(182)，所述有机玻璃罩(18)底部设有铁环(183)，所述铁环(183)底端与上盖板(133)相连，所述铁环(183)上设有用于更换建筑模型或放置烟饼的拉窗(184)。
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