CN206740352U - 一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备，目的在于，有效实时的反映土体在风蚀作用下的破坏过程和规律，能够提高试验效率，减少试验成本，增强试验可控性，所采用的技术方案为：包括两端开口的风道，风道的进风端设置有风机，风道的中部设置有试样架，风道的出风端设置有收集室，所述试样架上设置有用于检测试样质量变化的拉力传感器，拉力传感器连接至计算机，所述风道的进风端设置有进风格栅，进风格栅位于风机的上游，所述风道的出风端设置有出风格栅，出风格栅位于收集室的下游。

Description

一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备

技术领域

本实用新型涉及环境工程及土力学领域，具体涉及一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备。

背景技术

土体在实际工程中，一方面遭受来自于地下水以及地表径流的侵蚀从而引起水土流失和耕地损失，另一方面则受到强空气对流产生的风的影响，在风长期的侵蚀下，土体以及其他固相介质会被风化并进一步剥离破坏，导致比较严重的流失和破坏，并能和水蚀交替，给水土保持与治理带来严重的威胁。目前的风洞试验多针对的是航空等技术及材料问题，并无专门转对土体风蚀情况下破坏和劣化的技术与设备。因此需要发明一种占地较小，试验可控性较强的试验装置，能使在有效反映在风蚀情况下，土体或其他固相介质破坏及劣化的过程和规律，另一方面则节约人力、物力以及财力的投入。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提出了一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备，结构简单、操作灵活，能够有效、实时的反映土体在风蚀作用下的破坏过程和规律，能够提高试验效率，减少试验成本，增强试验可控性。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为：包括两端开口的风道，风道的进风端设置有风机，风道的中部设置有试样架，风道的出风端设置有收集室，所述试样架上设置有用于检测试样质量变化的拉力传感器，拉力传感器连接至计算机，所述风道的进风端设置有进风格栅，进风格栅位于风机的上游，所述风道的出风端设置有出风格栅，出风格栅位于收集室的下游。

所述风道包括依次连通的上游风道和下游风道，试样架位于上游风道和下游风道之间。

所述上游风道和下游风道的截面均为矩形或圆形。

所述风道的中部开口，开口部位设置有能够活动的顶盖。

所述顶盖上设置有支架，顶盖上开设通孔，试样架的顶端穿过所述通孔与支架固定连接。

所述进风格栅和出风格栅均采用百叶窗结构。

所述风机的出风端设置有平行格挡，所述平行格挡包括若干个相互水平平行设置的格栅。

所述收集室的底面低于风道的底面。

与现有技术相比，本实用新型利用两端开口的风道，在风道上游设置风机形成风洞，将试样放置在风道中部的试样架上，利用风机产生气流对试样进行风蚀，同时利用拉力传感器测量风蚀过程中试样的质量变化，风道的末端设置收集室，收集由风蚀后剥落的试样固体颗粒，风道进风端的进风格栅防止杂物进入，并为气流提供通畅的通道，本实用新型测量风蚀过程中试样的质量变化，观察风蚀过程中试样剥落的固体颗粒的运动规律及轨迹，并收集试样剥落的固体颗粒，模拟了土体空间风蚀破坏过程，能够有效的提高试验效率，增强试验的可控制性，并达到节约资源的目的，此外原理简单易懂，操作方便安全，具有良好的使用和推广价值。

进一步，风道由上游风道和下游风道构成，上游风道为进入的气流提供缓冲和稳定区域，使得气流更加接近自然风的状态，下游风道用于观测实验过程中剥落固体颗粒的运动规律及轨迹。

进一步，平行格挡设置于风机之后，为不易变形的轻质高强材料制成，由若干个水平平行的格栅组成，使得经由风机加速的空气通过平行格挡后形成平行运动的气流，保证了试验的气流环境。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的侧视图；

其中，1-进风格栅、2-平行格挡、3-顶盖、4-拉力传感器、5-支架、6-出风格栅、7-收集室、8-下游风道、9-试样架、10-上游风道、11-风机、12-计算机。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式和说明书附图对本实用新型作进一步的解释说明。

参见图1，本实用新型包括两端开口的风道，风道的进风端设置有风机11，风道的中部设置有试样架9，风道的出风端设置有收集室7，收集室7的底面低于风道的底面，参见图2，风道的中部开口，开口部位设置有能够活动的顶盖3。顶盖3上设置有支架5，顶盖3上开设通孔，试样架9的顶端穿过,通孔与支架5固定连接。参见图3，试样架9上设置有用于检测试样质量变化的拉力传感器4，拉力传感器4连接至计算机12，风道的进风端设置有进风格栅1，进风格栅1位于风机11的上游，风道的出风端设置有出风格栅6，出风格栅6位于收集室7的下游。进风格栅1和出风格栅6均采用百叶窗结构。风机11的出风端设置有平行格挡2，平行格挡2包括若干个相互水平平行设置的格栅。风道包括依次连通的上游风道10和下游风道8，试样架9位于上游风道10和下游风道8之间，上游风道10和下游风道8构成截面为矩形或圆形的风道。

本实用新型包括进风格栅1、风机11、平行格挡2、上游风道10、顶盖3、试样架、拉力传感器4、支架5、下游风道8、收集室7、出风格栅6、电子计算机12。其主体截面为矩形或圆形，主要材质为高强度不锈钢材质，从而保证在试验过程中设备本身不发生变形。

进风格栅1设置在风道的最上游，由塑料或其他轻质材料制成的百叶窗结构，为后方风机11提供通畅的空气来源，并防止杂物的吸入；风机11设置与进风格栅1之后，用于在启动后吸入空气并加速，形成向后推进的风，风机的转速可更加试验具体要求进行调节；平行格挡2设置于风机11之后，为不易变形的轻质高强材料制成，有若干个水平平行的格栅组成，使得经由风机11加速的空气通过平行格挡2后形成平行运动的气流；上游风道10设置于平行格挡2之后，用于为通过平行格挡2的风提供一段缓冲和稳定区域，使得气流更加接近自然风的状态；可开启的顶盖3设置于风道的中部，材质和主体相同，通过开闭可以放置和取下土体试样，在顶盖3的中部开设孔洞，容许试样架9顶端穿过，且开孔不宜过大，避免影响试验；试样架9设于风道中部，可通过顶盖3将土体试验或其他固体介质试样放置于其上，试样架9用于放置试样的底座不宜过大，应小于试样地面尺寸；拉力传感器4位于试样架9与支架5之间，用于收集和采集在实验过程中试样质量的变化，拉力传感器4在使用前应校验其精度；支架5连接试样架9，并在外部设置质量较重的支座从而在实验过程中维持其本身的稳定；下游风道8设置于试样后方，用于观测实验过程中剥落固体颗粒的运动规律及轨迹；收集室7位于风道的尾部，与主体相连，用于收集经由风蚀后剥落的固体颗粒；出风格栅6位于风道的最下游，由塑料或其他轻质材料制成的百叶窗结构，为前方来风提供通畅的输出通道，同时阻止外部干扰，并有效阻止杂物落入；电子计算机用于收集、采集和处理由拉力传感器4采集的数据。

本实用新型模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备，能在土体风蚀试验过程中方便灵活的使用，可以有效的提高试验效率，增强试验的可控制性，并达到节约资源的目的。此外本实用新型原理简单易懂，操作方便安全，具有良好的使用和推广价值。

Claims (8)

1.一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备，其特征在于，包括两端开口的风道，风道的进风端设置有风机(11)，风道的中部设置有试样架(9)，风道的出风端设置有收集室(7)，所述试样架(9)上设置有用于检测试样质量变化的拉力传感器(4)，拉力传感器(4)连接至计算机(12)，所述风道的进风端设置有进风格栅(1)，进风格栅(1)位于风机(11)的上游，所述风道的出风端设置有出风格栅(6)，出风格栅(6)位于收集室(7)的下游。

2.根据权利要求1所述的一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备，其特征在于，所述风道包括依次连通的上游风道(10)和下游风道(8)，试样架(9)位于上游风道(10)和下游风道(8)之间。

3.根据权利要求2所述的一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备，其特征在于，所述上游风道(10)和下游风道(8)的截面均为矩形或圆形。

4.根据权利要求1所述的一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备，其特征在于，所述风道的中部开口，开口部位设置有能够活动的顶盖(3)。

5.根据权利要求4所述的一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备，其特征在于，所述顶盖(3)上设置有支架(5)，顶盖(3)上开设通孔，试样架(9)的顶端穿过所述通孔与支架(5)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备，其特征在于，所述进风格栅(1)和出风格栅(6)均采用百叶窗结构。

7.根据权利要求1所述的一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备，其特征在于，所述风机(11)的出风端设置有平行格挡(2)，所述平行格挡(2)包括若干个相互水平平行设置的格栅。

8.根据权利要求1所述的一种模拟土体空间风蚀破坏过程的小型风洞装备，其特征在于，所述收集室(7)的底面低于风道的底面。