[发明专利]一种考虑环境流体作用机制的密度流实验装置和方法

权利要求书

1.一种考虑环境流体作用机制的密度流实验装置，包括平底实验水槽、密度流入流装置和环境流体导流装置，其特征在于：

所述的实验装置主体为平底实验水槽，所述的平底实验水槽分为协同机制水槽段和抵抗机制水槽段；所述的协同机制水槽段和抵抗机制水槽段上方设有密度流入流装置，所述密度流入流装置由固定水头密度流槽、控制阀、出流口组成，所述的平底实验水槽的侧面和上方均设置有高速摄像机；

所述的平底实验水槽中放置环境流体导流装置，所述环境流体导流装置由管道系统、电子流量阀、循环水泵、出流稳流装置、回流稳流装置组成，其中所述的出流稳流装置和回流稳流装置分别置于所述的平底实验水槽两端。

2.根据权利要求1所述的一种考虑环境流体作用机制的密度流实验装置，其特征在于：所述的出流稳流装置和回流稳流装置端头为皆为等直径滤管。

3.根据权利要求1所述的一种考虑环境流体作用机制的密度流实验装置，其特征在于：所述的电子流量阀、循环水泵安装在所述的管道系统上。

4.利用权利要求1所述的密度流实验装置进行密度流实验的方法，包括基于动态环境流体的密度流实验和基于静态环境流体的密度流实验，其特征在于：

所述的基于动态环境流体的密度流实验过程为：

准备过程：将环境导流装置中的出流稳流装置、回流稳流装置分别置于平底实验水槽的两端，将平底实验水槽中装入预设水深的环境流体，管道系统中充满环境流体，若为固定体积释放实验，固定水头密度流槽中装满高密度流体，若为持续释放实验，固定水头密度流槽外接高密度流体持续供应装置；

实验过程：开启控制阀，固定水头密度流槽中的高密度流通过出流口，进入环境流体中并由平底实验水槽底床向其两端扩散，此时开启管道系统中的循环水泵，实现平底实验水槽中环境流体的流动；此时，平底实验水槽分为抵抗机制水槽段和协同机制水槽段，高速相机记录密度流在不同机制的环境流体中的扩散过程；

实验结束：通过启闭相关阀门使实验停止，清洁仪器，整理相关装置；

所述的基于静态环境流体的密度流实验过程为：

准备过程：将平底实验水槽中装入预设水深的环境流体，若为固定体积释放实验，固定水头密度流槽中装满高密度流体，若为持续释放实验，固定水头密度流槽外接高密度流体持续供应装置；

实验过程：开启控制阀，固定水头密度流槽中的高密度流通过出流口，进入环境流体中并由平底实验水槽底床向其两端扩散，高速相机记录密度流在不同机制的环境流体中的扩散过程；

实验结束：通过启闭相关阀门使实验停止，清洁仪器，整理相关装置。