[发明专利]一种三维流体流速模拟方法及装置

说明书

本发明公开了一种三维流体流速模拟方法及装置，其特征是：控制直线电机动子在与水平面呈一倾角的平面中作呈倾斜的直线运动，获得呈倾斜的直线运动轨迹，使直线电机动子的运动速度能够分解为水平速度和竖直速度，固定设置在直线电机动子上的海流流速探测器随着直线电机动子的直线运动获得相应的水平速度和竖直速度，运动中的海流流速探测器浸没在被测液的液面以下，以此模拟海流的水平流和上升流。本发明将直线电机设置为呈倾斜的直线运动，使海流流速探测器在被测液中能够同时获得相应的水平速度和竖直速度，实现了实验环境下对于海洋的水平流和上升流的模拟测试。

技术领域

本发明涉及海洋流速测量和流速模拟设备。

背景技术

海洋流速是海水监测的一个重要指标，海洋既有水平流也有垂直运动的上升流和下降流。上升流虽然流速很小，却是一种很重要的现象。深水区大量的海水营养盐随上升流带到表层，为渔业养殖提供丰富的饵料；上升流带来的冷水可较好地冷却核电站机组产生的热量。水平流和上升流流速相差很大，如何在实验环境下同时模拟出海洋的水平流和上升流成为一个研究热点。

目前，如何在实验条件下同时模拟速度差异较大的水平流和上升流还没有一个很好的方案，现有技术中的模拟海流装置只是偏向其中一个流速。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种三维流体流速模拟方法及平台，以期实现在实验环境下同时模拟出海洋的水平流和上升流。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明三维流体流速模拟方法的特点是：控制直线电机动子在与水平面呈一倾角的平面中作呈倾斜的直线运动，获得呈倾斜的直线运动轨迹，使所述直线电机动子的运动速度能够分解为水平速度和竖直速度，固定设置在所述直线电机动子上的海流流速探测器随着直线电机动子的直线运动获得相应的水平速度和竖直速度，运动中的海流流速探测器浸没在被测液的液面以下，以此模拟海流的水平流和上升流。

本发明三维流体流速模拟装置的特点是：在与水平面呈一倾角的直线电机支撑板上固定设置直线电机导轨，使所述直线电机导轨形成为与水平面呈一倾角的倾斜导轨，直线电机动子沿所述倾斜导轨作直线运动；与所述直线电机动子固联有海流流速探测器，并且，所述海流流速探测器浸没在被测液的液面以下，使浸没在被测液中的海流流速探测器随直线电机动子作直线运动，以所述海流流速探测器的输出信号为检测信号，对于所述检测信号进行分解，分别获得水平流流速信号和上升流流速信号，实现三维流体流速的模拟。

本发明三维流体流速模拟装置的结构特点也在于：在所述直线电机动子上，向下呈悬置固定设置一竖直悬杆，所述海流流速探测器固定设置在所述竖直悬杆上，以使所述直线电机动子保持在被测液的液面以上。

本发明三维流体流速模拟装置的结构特点也在于：在所述竖直悬杆的杆端与直线电机动子之间设置有分度盘，通过调整所述分度盘使所述竖直悬杆保持在竖直状态。

本发明三维流体流速模拟装置的结构特点也在于：设置所述分度盘与竖直悬杆的杆端之间连接结构为：呈水平设置一转接块，所述转接块通过锁紧装置与分度盘中呈水平的分度盘转轴固定连接，竖直悬杆的顶部杆端与所述转接块之间采用法兰盘进行连接，并利用所述法兰盘能够调整竖直悬杆与转接块之间的连接角度。

本发明三维流体流速模拟装置的结构特点也在于：分度盘转轴的前部光轴段插入在转接块的轴孔中，并能够与转接块相对转动；所述锁紧装置由三个圆盘组成，所述三个圆盘中处在中间位置上的圆盘与分度盘转轴固定连接，朝向转接块所在一侧的圆盘与所述转接块固定连接，另一侧圆盘为锁紧盘，通过螺纹转动锁紧盘能够将三个圆盘在分度盘转轴上进行轴向压紧，利用压紧时的摩擦力使转接块与分度盘转轴不发生相对转动。