本發(fā)明屬于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀。

背景技術(shù)：

在風(fēng)蝕現(xiàn)象中，不同粒徑的顆粒存在不同的運(yùn)動(dòng)形式，基于野外觀測(cè)和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究，拜格諾將風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)形式歸為三大類，分別為蠕移、躍移和懸移。對(duì)于蠕移運(yùn)動(dòng)，即粒徑大于1000微米的沙粒在風(fēng)力以及其他躍移顆粒的作用下在沙面上發(fā)生滑動(dòng)或者滾動(dòng)；對(duì)于躍移運(yùn)動(dòng)，即沙粒在風(fēng)場(chǎng)的作用下在地表發(fā)生跳躍運(yùn)動(dòng)，是沙粒運(yùn)動(dòng)的主要形式，一直被認(rèn)為對(duì)土壤地表風(fēng)蝕起著重要作用；對(duì)于懸移運(yùn)動(dòng)，主要是粉塵顆粒在湍流等作用下釋放到大氣中，然后由于其自身重力小于或等于風(fēng)力而能夠保持一定時(shí)間懸浮于空氣中，其中粒徑小于20微米的顆粒能夠進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的懸移運(yùn)動(dòng)，而粒徑介于20微米和70微米之間的顆粒僅能夠持續(xù)短時(shí)間的懸移運(yùn)動(dòng)。

對(duì)于風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的三種形式，拜格諾通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蠕移顆粒約占總沙量的25%。吳正和凌玉泉的野外實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果與拜格諾的保持一致。sharp根據(jù)野外實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到隨著粗顆粒沙粒比例的增加，蠕移運(yùn)動(dòng)就變得越來(lái)越重要，但是由于蠕移運(yùn)動(dòng)肉眼觀測(cè)誤差較大，高速攝影拍攝又存在圖像處理等難題，因此對(duì)蠕移的研究相對(duì)較少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)際情況中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀，包括斜板、進(jìn)沙頸、有機(jī)玻璃擋板、集沙容器、導(dǎo)沙板和進(jìn)沙頸蓋板，斜板連接在進(jìn)沙頸迎風(fēng)端，連接端與進(jìn)沙頸上面平齊，另一端放在風(fēng)洞底板上；所述進(jìn)沙頸為薄壁豎直筒狀結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有進(jìn)沙通道，所述進(jìn)沙通道的截面為長(zhǎng)方形；所述進(jìn)沙頸蓋板蓋在所述進(jìn)沙頸上面，兩端設(shè)有支腳，支腳上面設(shè)有頂板，支腳位于所述進(jìn)沙頸薄壁上，所述頂板下部空隙為細(xì)長(zhǎng)進(jìn)沙入口；所述集沙容器為薄壁空心結(jié)構(gòu)，迎風(fēng)端上面設(shè)有與進(jìn)沙頸進(jìn)沙通道相適應(yīng)的開口，一側(cè)面開口，設(shè)有滑槽，有機(jī)玻璃擋板可以在滑槽中移動(dòng)；所述集沙容器上表面中間開有縫隙，縫隙中配有300-500目的細(xì)網(wǎng)；所述集沙容器內(nèi)設(shè)有導(dǎo)沙板，所述導(dǎo)沙板迎風(fēng)端中部高，承三面斜坡形設(shè)立。

優(yōu)選地，所述斜板與進(jìn)沙頸上面通過(guò)鉸鏈相連。

優(yōu)選地，所述進(jìn)沙頸的高度可調(diào)整。

優(yōu)選地，所述斜板長(zhǎng)10cm、寬5cm、厚度約1mm，所述集沙容器長(zhǎng)40cm、寬20cm、高3cm。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)沙板底面長(zhǎng)34cm、寬14.5cm，高1.5cm。

優(yōu)選地，所述進(jìn)沙頸蓋板長(zhǎng)10cm，寬8mm。

優(yōu)選地，所述進(jìn)沙頸蓋板進(jìn)沙入口高度為3mm、4mm和5mm三種。

優(yōu)選地，所述集沙容器上表面縫隙的寬度為1cm，所述縫隙中配有400目的細(xì)網(wǎng)。

本發(fā)明用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀，該蠕移集沙儀可以高效收集蠕移顆粒，減少實(shí)驗(yàn)誤差。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀的蠕移集沙儀用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的原理圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀的導(dǎo)沙板設(shè)于集沙容器的俯視圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀的導(dǎo)沙板設(shè)于集沙容器的立體圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀的進(jìn)沙頸蓋板的正視圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀的進(jìn)沙頸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀的斜板、進(jìn)沙頸、進(jìn)沙頸蓋板相互連接的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明技術(shù)方案。

如圖1-7所示，本實(shí)施例公開了一種用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀，包括斜板1、進(jìn)沙頸2、有機(jī)玻璃擋板3、集沙容器4、導(dǎo)沙板5、進(jìn)沙頸蓋板6。斜板1連接在進(jìn)沙頸2迎風(fēng)端，連接端與進(jìn)沙頸上面平齊，另一端放在風(fēng)洞底板上；所述進(jìn)沙頸2為薄壁豎直筒狀結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有豎直的進(jìn)沙通道，所述進(jìn)沙通道的截面為長(zhǎng)方形；所述進(jìn)沙頸蓋板6蓋在所述進(jìn)沙頸2上面，兩端設(shè)有支腳61，支腳61上面設(shè)有頂板62，支腳61位于所述進(jìn)沙頸薄壁上，所述頂板62下部空隙為細(xì)長(zhǎng)進(jìn)沙入口7；所述集沙容器4為薄壁空心結(jié)構(gòu)，迎風(fēng)端上面設(shè)有與進(jìn)沙頸進(jìn)沙通道相適應(yīng)的開口，一側(cè)面開口，設(shè)有滑槽，有機(jī)玻璃擋板3可以在滑槽中移動(dòng)；所述集沙容器4上表面中間開有縫隙，縫隙中配有300-500目的細(xì)網(wǎng)；所述集沙容器4內(nèi)設(shè)有導(dǎo)沙板5，所述導(dǎo)沙板5迎風(fēng)端中部高，承三面斜坡形設(shè)立。

所述斜板1與進(jìn)沙頸2上面通過(guò)鉸鏈相連。

所述進(jìn)沙頸2的高度可伸縮調(diào)整。

所述斜板長(zhǎng)10cm、寬5cm、厚度約1mm，所述集沙容器長(zhǎng)40cm、寬20cm、高3cm。

所述導(dǎo)沙板底面長(zhǎng)34cm、寬14.5cm，高1.5cm。

所述進(jìn)沙頸蓋板長(zhǎng)10cm，寬8mm。

所述進(jìn)沙頸蓋板進(jìn)沙入口7高度為3mm、4mm和5mm三種。

所述集沙容器4上表面縫隙的寬度為1cm，所述縫隙中配有400目的細(xì)網(wǎng)。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀的蠕移集沙儀用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的原理圖，將蠕移集沙儀放置風(fēng)洞內(nèi)部，如圖所示左邊放置底板，并將斜板的一端放在底板上，在底板鋪有沙子，鋪沙高度與進(jìn)沙頸高度平齊。實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)速，使顆粒發(fā)生蠕移運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的推進(jìn)，風(fēng)洞底板上的沙面會(huì)逐漸變薄，蠕移沙粒會(huì)在進(jìn)沙頸前端堆積而無(wú)法進(jìn)入進(jìn)沙頸，增加斜板的目的在于蠕移沙?？梢酝ㄟ^(guò)斜板順利進(jìn)入進(jìn)沙口，達(dá)到順利收集蠕移顆粒的目的。斜板連接在進(jìn)沙頸迎風(fēng)端，斜板另一端可沿合頁(yè)方向旋轉(zhuǎn)一定角度。

采用的進(jìn)沙頸具有伸縮性，可以根據(jù)用戶所需調(diào)整進(jìn)沙頸的高度，目的在于方便將進(jìn)沙口與風(fēng)洞地板上沙床調(diào)至同一高度。進(jìn)沙頸與集沙容器上表面采用分離式結(jié)構(gòu)，目的在于方便更換進(jìn)沙頸和維護(hù)。

集沙容器一端開口，并有滑槽，有機(jī)玻璃擋板可以在滑槽中移動(dòng)。這里之所以使用有機(jī)玻璃擋板，其目的在于：1.有機(jī)玻璃是透明材質(zhì)，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，方便觀察集沙容器內(nèi)部集沙情況；2.實(shí)驗(yàn)完成后，只需將有機(jī)玻璃擋板拔出，便可將集沙容器中的收集的沙粒倒出。

集沙容器一端開口，并有滑槽，方便與有機(jī)玻璃擋板配合使用，另一端封閉。在集沙容器上表面中間開有1cm寬的縫隙，縫隙中配有400目的細(xì)網(wǎng)，目的在于實(shí)驗(yàn)中，將進(jìn)入集沙容器中的氣流排出。

導(dǎo)沙板放置在集沙容器中，目的在于將進(jìn)入集沙容器中的沙粒向三邊分散疏導(dǎo)，擴(kuò)大收集效率，防止局部堆積。

設(shè)置3種不同高度的進(jìn)沙口蓋板，分別是3mm、4mm和5mm，進(jìn)沙口蓋板的目的在于防止躍移顆粒落入進(jìn)沙口。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀，包括斜板、進(jìn)沙頸、有機(jī)玻璃擋板、集沙容器、導(dǎo)沙板和進(jìn)沙頸蓋板，斜板連接在進(jìn)沙頸迎風(fēng)端，連接端與進(jìn)沙頸上面平齊，另一端放在風(fēng)洞底板上；所述進(jìn)沙頸中間設(shè)有進(jìn)沙通道，所述進(jìn)沙頸蓋板蓋在所述進(jìn)沙頸上面，所述集沙容器一側(cè)面開口，設(shè)有滑槽，有機(jī)玻璃擋板可以在滑槽中移動(dòng)；所述集沙容器上表面中間開有縫隙，縫隙中配有300?500目的細(xì)網(wǎng)；所述集沙容器內(nèi)設(shè)有導(dǎo)沙板。本發(fā)明用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的蠕移集沙儀，該蠕移集沙儀可以高效收集蠕移顆粒，減少實(shí)驗(yàn)誤差。

技術(shù)研發(fā)人員：張潔;馬磊;黃寧;朱升賀;滕震礁
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘭州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.07
技術(shù)公布日：2017.08.15