申请/专利权人：中国科学院西北生态环境资源研究院

申请日：2020-08-03

公开（公告）日：2024-03-01

公开（公告）号：CN114061888B

主分类号：G01M9/02

分类号：G01M9/02;G01M9/04;G01M9/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.01#授权;2022.03.08#实质审查的生效;2022.02.18#公开

摘要：本发明公开了一种低温低压风沙环境风洞系统，其包括：回流式直吹式风洞单元，其包括依次设置的动力段、扩散段、整流段、收缩段、实验段和积沙段；动力单元，包括设置于所述动力段的风机，至少用于调控所述风洞单元的风速；低温单元，与所述风洞单元配合设置，至少用于调控所述风洞单元内的气温；低压单元，与所述风洞单元连通，至少用于调控所述风洞单元内的气压；以及，环境参数监测与风沙运动测试单元，至少用于检测所述风洞单元内的气温、气压、风速等。本发明可用于多种极端气候变化情景，以及青藏高原、南北极等特殊环境和火星等行星环境下土壤风蚀、风沙运动和风沙地貌发育过程的模拟。

主权项：1.一种低温低压风沙环境风洞系统，其特征在于，包括：风洞单元，具有回流式直吹式结构，并且包括依次连接的动力段（100）、第一扩散段（101）、整流段（102）、第一收缩段（103）、实验段（104）、第二扩散段（105）、第一连接段（106）、第一低温段（107）、第二连接段（108）、第三扩散段（109）、积沙段（110）、第二收缩段（111）、第三连接段（112）、第二低温段（113），所述第二低温段（113）经第四连接段（114）与动力段（100）连接，所述积沙段内设有积沙室和用于捕捉沙粒的过滤机构；动力单元，包括设置于所述动力段的风机，至少用于调控所述风洞单元的风速；低温单元，与所述风洞单元配合设置，至少用于调控所述风洞单元内的气温，所述低温单元包括螺旋形隧道式冷却器，所述螺旋形隧道式冷却器无缝包裹所述风洞单元低温段的外壁，并与所述风洞单元的低温段以热传导方式配合，所述螺旋形隧道式冷却器与超低温复叠流体冷冻机组连接，所述超低温复叠流体冷冻机组与控制组件连接；低压单元，包括真空泵，所述真空泵通过带有电动调节阀的管路与所述风洞单元连通，至少用于调控所述风洞单元内的气压，所述真空泵及电动调节阀与控制组件连接；以及，环境参数监测与风沙运动测试单元，至少用于检测所述风洞单元内的气温、气压、风速、沙粒移动速度、模型流场、风蚀量、输沙通量和风雪流中的一种或多种的组合；其中，所述动力段（100）、第一扩散段（101）、第一收缩段（103）、实验段（104）、第二扩散段（105）、第一低温段（107）、第三扩散段（109）、第二收缩段（111）、第二低温段（113）的长度L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9分别为所述风洞单元总长度的110、110、15、625、350、15、425、425、15；所述动力段（100）的宽度D1与第一扩散段（101）的入口宽度相等，所述第一扩散段（101）的出口宽度D2与第一收缩段（103）的入口宽度相等，所述第一收缩段（103）的出口宽度及第二扩散段（105）的入口宽度均与实验段宽度D3相等，所述第二扩散段（105）的出口宽度D4与第一低温段（107）的宽度、第三扩散段（109）的入口宽度均相等，所述第三扩散段（109）的出口宽度D5与第二收缩段（111）的入口宽度相等，所述第二收缩段（111）的出口宽度D6与所述第二低温段（113）的宽度相等，其中D1、D2、D3、D4、D5与D6的比值为2：4.5：1：2：4.5：2；所述系统的气压调节范围为3-1000mbar、温度调节范围为-50℃-20℃。

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