CN211784179U

CN211784179U - 一种沙尘暴模拟发生器

Info

Publication number: CN211784179U
Application number: CN202020702960.3U
Authority: CN
Inventors: 孙涛; 马剑平; 张裕年; 徐高兴; 师生波; 万翔; 赵鹏
Original assignee: Gansu Desert Control Research Institute
Current assignee: Gansu Desert Control Research Institute
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2020-10-27
Anticipated expiration: 2030-04-30

Abstract

本实用新型涉及一种沙尘暴模拟发生器，该发生器包括固定在支架Ⅰ上带活页小门的盛沙斗、置于盛沙斗底部的可调沙尘量装置和置于可调沙尘量装置下方的箱体结构。盛沙斗的中上部设有内置拆卸纱网；可调沙尘量装置包括支架Ⅱ、手柄和沙量控制滑板；支架Ⅱ的中部设有转轴，该转轴的一端与手柄相连；支架Ⅱ的顶部两侧分别设有滑套，该滑套内水平放置有沙量控制滑板；转轴两侧对称设有一对旋转滚轮，该旋转滚轮与沙量控制滑板相接触；沙量控制滑板的两侧设有滑孔，该滑孔与滑套相连；沙量控制滑板上设有多排不同形式的漏沙孔或漏沙槽。本实用新型操控简单，试验精准，可满足各类沙尘试验和抗风沙胁迫的试验要求。

Description

一种沙尘暴模拟发生器

技术领域

本实用新型涉及生态环境设备制作技术领域，尤其涉及一种沙尘暴模拟发生器。

背景技术

沙尘暴是指强风把地面大量的尘埃物质吹起，并卷入到空气中，使空气很混浊，能见度也很低的一种严重的风沙天气环境。沙尘暴通过携带细沙粉尘的强风吹蚀可造成建筑物的毁坏，造成人畜伤亡，也可以携带大量沙粒物质的风沙流方式侵袭农田、渠道、铁路、草场等，使之被大量流沙掩埋，出现沙尘暴天气时狂风裹的沙石、浮尘到处弥漫，凡是沙尘经过地区空气浑浊，呛鼻迷眼，造成呼吸道等疾病频发，尤其在沙尘暴策源地和沙尘影响区域，大气中的可吸入颗粒物(TSP)增加，生态环境恶化。除了沙尘暴这种极端天气现象外，雾霾、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象，都是因浮游在空中大量极微细的尘粒或烟粒等影响致使有效水平能见度降低，大气污染加剧，人居环境恶化，对生产和生活均造成了严重的影响。

当前，对沙尘暴和沙尘的研究主要从气象学角度和大尺度上进行研究，通过监测沙尘暴的发生发展过程，研究迁移路径和影响范围。在小尺度上研究的较少，仅仅涉及到起砂起尘机理的研究层面。随着技术的发展，在风洞中也可以进行模拟风沙流，采用的主要方法则是在风洞底部覆沙，这种方法虽然能够产生风沙流，但是不能够准确模拟沙尘、尤其是沙尘暴环境。另一种主要的方法则是采用自上而下漏沙的方法模拟沙尘暴，这种方法可以产生风沙流，但是由于无法控制漏沙量，产生的风沙流均是饱和风沙流，更无法模拟不同级别的沙尘暴，尤其是浮尘环境。而且在风洞中只能产生一维的风速，沙尘随着顺风向及时的散开，不能够长时间驻留在洞体内，因此，对不同级别的沙尘暴的模拟、对沙尘环境的模拟尤其是浮尘环境模拟如何做到精确控制，形成近自然状态的沙尘环境是当前在风沙环境、风沙灾害防治研究中的一个难点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操控简单、试验精准的沙尘暴模拟发生器。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种沙尘暴模拟发生器，其特征在于：该发生器包括固定在支架Ⅰ上带活页小门的盛沙斗、置于所述盛沙斗底部的可调沙尘量装置和置于所述可调沙尘量装置下方的箱体结构；所述盛沙斗的中上部设有内置拆卸纱网；所述可调沙尘量装置包括支架Ⅱ、手柄和沙量控制滑板；所述支架Ⅱ的中部设有转轴，该转轴的一端与所述手柄相连；所述支架Ⅱ的顶部两侧分别设有滑套，该滑套内水平放置有所述沙量控制滑板；所述转轴两侧对称设有一对旋转滚轮，该旋转滚轮与所述沙量控制滑板相接触；所述沙量控制滑板的两侧设有滑孔，该滑孔与所述滑套相连；所述沙量控制滑板上设有多排不同形式的漏沙孔或漏沙槽。

所述内置拆卸纱网倾斜设置，并通过卡扣与所述盛沙斗相连。

处于所述内置拆卸纱网底边一侧的所述盛沙斗上设有所述活页小门。

所述内置拆卸纱网为一组不同孔径大小的纱网。

所述沙量控制滑板为多套不同孔径大小或漏沙量的矩形钢板。

每一排不同形式的所述漏沙孔或所述漏沙槽的宽度均等于所述盛沙斗底部的宽度。

每一排不同形式的所述漏沙孔或所述漏沙槽的边缘设有凸起。

所述滑套通过螺栓固定在所述支架Ⅱ上。

所述旋转滚轮上设有螺纹Ⅰ，该螺纹Ⅰ与所述沙量控制滑板底部所设的螺纹Ⅱ相匹配。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型盛沙斗的中上部设有内置拆卸纱网，因此，可根据沙尘粒径大小对注入的沙粒首先进行分离。

2、本实用新型中设有沙量控制滑板，且沙量控制滑板上设有多排不同形式的漏沙孔或漏沙槽，因此，可通过手柄转动将沙量控制滑板进行水平移动，并可以随时选择符合试验要求的漏沙孔或漏沙槽等多种漏沙形式，从而达到精确控制漏沙量的目的。

3、本实用新型中滑套内水平放置有沙量控制滑板，该沙量控制滑板与旋转滚轮相接触，因此，可灵活地调控漏沙点的方位、角度、沙流量等，从而模拟近自然状态的不同级别的沙尘暴，同时也可以模拟沙尘、浮尘或雾霾环境。

4、本实用新型操控简单，试验方便，使用范围广，克服了地域限制，既可以安装在室内风洞中，也可以同便携式风洞结合，还可以安装在野外环境在自然风况条件下进行相关研究，从而满足各类沙尘试验和抗风沙胁迫的试验要求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的正视图。

图2为本实用新型的侧视图。

图3为本实用新型中沙量控制滑板的水平结构示意图。

图中：1—盛沙斗，11—内置拆卸纱网，12—活页小门，2—可调沙尘量装置，21—旋转滚轮，22—沙量控制滑板，221—漏沙孔，222—漏沙槽，223—边缘凸起，224—滑孔，225—螺栓，23—手柄传动，24—可调沙尘量装置支架，25—滑套，3—箱体结构。

具体实施方式

如图1~3所示，一种沙尘暴模拟发生器，该发生器包括固定在支架Ⅰ13上带活页小门12的盛沙斗1、置于盛沙斗1底部的可调沙尘量装置2和置于可调沙尘量装置2下方的箱体结构3。

盛沙斗1的中上部设有内置拆卸纱网11；可调沙尘量装置2包括支架Ⅱ24、手柄23和沙量控制滑板22；支架Ⅱ24的中部设有转轴，该转轴的一端与手柄23相连；支架Ⅱ24的顶部两侧分别设有滑套25，该滑套25内水平放置有沙量控制滑板22；转轴两侧对称设有一对旋转滚轮21，该旋转滚轮21与沙量控制滑板22相接触；沙量控制滑板22的两侧设有滑孔224，该滑孔224与滑套25相连；沙量控制滑板22上设有多排不同形式的漏沙孔221或漏沙槽222。

其中：内置拆卸纱网11倾斜设置，并通过卡扣与盛沙斗1相连。

处于内置拆卸纱网11底边一侧的盛沙斗1上设有活页小门12，可随时将较大粒径的沙粒或杂物及时排出盛沙斗。

内置拆卸纱网11为一组不同孔径大小的纱网，可根据实际沙尘粒径大小随时更换为不同孔径大小的纱网。

沙量控制滑板22为多套不同孔径大小或漏沙量的矩形钢板，根据试验要求随时进行更换，达到精确地控制漏沙量或是沙尘量。

每一排不同形式的漏沙孔221或漏沙槽222的宽度均等于盛沙斗1底部的宽度。

每一排不同形式的漏沙孔221或漏沙槽222的边缘设有凸起223。

滑套25通过螺栓225固定在支架Ⅱ24上。

旋转滚轮21上设有螺纹Ⅰ，该螺纹Ⅰ与沙量控制滑板22底部所设的螺纹Ⅱ相匹配。

箱体结构3可用于接收通过可调沙尘量装置2漏下的沙尘。

旋转滚轮21可通过手柄23转动将沙量控制滑板22进行水平移动，当沙量控制滑板22移动到所需的某一排漏沙孔221或漏沙槽222时，可以紧密地同盛沙斗1底部贴合在一起。

在设备安装过程中，首先将沙量控制滑板22的两侧面水平放置在可调沙尘量装置2的支架Ⅱ24上方的滑套25内，然后可调沙尘量装置2的旋转滚轮21可通过手柄23转动将沙量控制滑板22进行水平移动，由于所述沙量控制滑板22的两侧面底部有螺纹Ⅱ，可同旋转滚轮21匹配，所以，当控制手柄23时可移动沙量控制滑板22到试验所需求的漏沙孔221或漏沙槽222处。

在试验之前，根据试验相关要求，提前放置好适合孔径大小的内置拆卸纱网11。此时，将外部的沙粒缓慢导入盛沙斗1中，通过内置拆卸纱网11的分离作用后，一部分沙粒进入盛沙斗1底部，另一部分较大粒径沙粒通过盛沙斗1上部的活页小门12排出去了。

本实用新型可以同风洞设备结合起来进行不同级别沙尘暴的风沙流场特征模拟，也可以用在野外进行人工沙尘暴的模拟试验研究，还可以进行粉尘环境或雾霾气象条件下的相关模拟验研究。通过选择不同的漏沙形式来达到精确的调控漏沙量或沙尘量，并通过灵活的模拟不同级别的沙尘暴的发生方式和沙尘环境，来研究某些物体或植物在不同角度、不同方位的沙尘环境中的响应特征。

实施例1将沙尘暴模拟发生器同风洞结合起来进行沙尘环境的模拟。

将沙尘暴模拟发生器安装到风洞试验段的上部，安装沙量控制滑板22，调整到所需的一排漏沙槽222或是漏沙孔221，然后通过螺栓225将沙量控制滑板22控制到支架Ⅱ24的上方。从盛沙斗1上方缓慢注入流沙，流沙通过漏沙孔221或漏沙槽222进入到风洞试验段，此时风洞开机调控到设定风速。每一排漏沙孔221或漏沙槽222在自然下漏过程中，可以测得每分钟的漏沙量，因此，在相关的试验过程中可以参考漏沙量来设定风沙流或沙尘暴的级别。在试验过程中，随着风速的逐渐增大，可以通过调节沙量控制滑板22相应地增加漏沙量，进而模拟近自然状态下的沙尘暴或是沙尘环境。

实施例2将沙尘暴模拟发生器置于野外自然环境中模拟沙尘环境。

在野外环境中可以将沙尘暴模拟发生器放置到自然风况中模拟扬沙或浮尘环境。将沙尘暴模拟发生器垂直于主风方向水平放置，将沙尘注入盛沙斗1内，调整到合适的漏沙孔221或漏沙槽222。将实验材料（如花盆内培育的植物）或是试验模型等放置到漏沙孔221或漏沙槽222的下风向处。在自然风况条件下，开启漏沙孔221或漏沙槽222，此时在下风向产生了沙尘环境。可以通过这种方法研究不同植物沙尘截获的能力或是研究其固定沙尘能力，也可以研究相关仪器或某设备在沙尘环境中的防风沙性能。

实施例3在箱体结构3的一侧安装一台变频风扇，另一侧延长，可以快速地组装成一台便携式风洞。通过调节不同漏沙方式和漏沙量，同风速匹配，就可以模拟不同级别的沙尘暴和沙尘环境。

Claims

1.一种沙尘暴模拟发生器，其特征在于：该发生器包括固定在支架Ⅰ（13）上带活页小门（12）的盛沙斗（1）、置于所述盛沙斗（1）底部的可调沙尘量装置（2）和置于所述可调沙尘量装置（2）下方的箱体结构（3）；所述盛沙斗（1）的中上部设有内置拆卸纱网（11）；所述可调沙尘量装置（2）包括支架Ⅱ（24）、手柄（23）和沙量控制滑板（22）；所述支架Ⅱ（24）的中部设有转轴，该转轴的一端与所述手柄（23）相连；所述支架Ⅱ（24）的顶部两侧分别设有滑套（25），该滑套（25）内水平放置有所述沙量控制滑板（22）；所述转轴两侧对称设有一对旋转滚轮（21），该旋转滚轮（21）与所述沙量控制滑板（22）相接触；所述沙量控制滑板（22）的两侧设有滑孔（224），该滑孔（224）与所述滑套（25）相连；所述沙量控制滑板（22）上设有多排不同形式的漏沙孔（221）或漏沙槽（222）。

2.如权利要求1所述的一种沙尘暴模拟发生器，其特征在于：所述内置拆卸纱网（11）倾斜设置，并通过卡扣与所述盛沙斗（1）相连。

3.如权利要求2所述的一种沙尘暴模拟发生器，其特征在于：处于所述内置拆卸纱网（11）底边一侧的所述盛沙斗（1）上设有所述活页小门（12）。

4.如权利要求1所述的一种沙尘暴模拟发生器，其特征在于：所述内置拆卸纱网（11）为一组不同孔径大小的纱网。

5.如权利要求1所述的一种沙尘暴模拟发生器，其特征在于：所述沙量控制滑板（22）为多套不同孔径大小或漏沙量的矩形钢板。

6.如权利要求1所述的一种沙尘暴模拟发生器，其特征在于：每一排不同形式的所述漏沙孔（221）或所述漏沙槽（222）的宽度均等于所述盛沙斗（1）底部的宽度。

7.如权利要求1所述的一种沙尘暴模拟发生器，其特征在于：每一排不同形式的所述漏沙孔（221）或所述漏沙槽（222）的边缘设有凸起（223）。

8.如权利要求1所述的一种沙尘暴模拟发生器，其特征在于：所述滑套（25）通过螺栓（225）固定在所述支架Ⅱ（24）上。

9.如权利要求1所述的一种沙尘暴模拟发生器，其特征在于：所述旋转滚轮（21）上设有螺纹Ⅰ，该螺纹Ⅰ与所述沙量控制滑板（22）底部所设的螺纹Ⅱ相匹配。