[发明专利]龙卷风模拟装置

说明书

本发明涉及龙卷风实验设备领域，具体而言，涉及一种龙卷风模拟装置。龙卷风模拟装置包括主体、扩缩口组件、导风组件以及排风组件；主体的底部开设有至少一个进风口，主体的顶部设置有排风口；扩缩口组件设置于主体内，并将主体的内腔分隔为对流区以及入流区，且形成将对流区及入流区连通的扩缩口；导风组件设置于入流区内，排风组件设置于排风口处；其中，排风组件用于引导外界气流由进风口进入入流区，并由入流区经扩缩口向对流区运动；导风组件用于使得进入入流区的气流在入流区内形成旋转气流，并在主体内形成涡旋气流柱。龙卷风模拟装置能够在实验室内模拟龙卷风，并具有条件可控和实验可重复的优点，进而能够更好地研究龙卷风涡旋。

技术领域

本发明涉及龙卷风实验设备领域，具体而言，涉及一种龙卷风模拟装置。

背景技术

由于实地测量的危险性和龙卷风的短暂性，导致对龙卷风的流场数据难以被收集，因此，研究人员通过实验室自制龙卷风模拟器来研究龙卷风流场。但当前龙卷风模拟器普遍具有造价偏高等弊端。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种龙卷风模拟装置，其能够在实验室内模拟龙卷风，并具有条件可控和实验可重复的优点，进而能够更好地研究龙卷风涡旋。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明提供一种龙卷风模拟装置，龙卷风模拟装置包括主体、扩缩口组件、导风组件以及排风组件；

主体的底部开设有至少一个进风口，主体的顶部设置有排风口；扩缩口组件设置于主体内，并将主体的内腔分隔为对流区以及入流区，且形成将对流区及入流区连通的扩缩口；入流区位于扩缩口下方并与进风口连通，对流区位于扩缩口组件上方并与排风口连通；导风组件设置于入流区内，排风组件设置于排风口处；

其中，排风组件用于引导外界气流由进风口进入入流区，并由入流区经扩缩口向对流区运动；导风组件用于使得进入入流区的气流在入流区内形成旋转气流，并在主体内形成涡旋气流柱。

在可选的实施方式中，龙卷风模拟装置还包括进风组件，进风组件设置于进风口处，进风组件用于将外部气流经进风口导入入流区；

进风组件包括至少一个进气风机，每个进风口处均设置有至少一个进气风机。

在可选的实施方式中，排风组件包括排风筒以及设置于排风筒内的排气风机；排风筒连接于主体的顶部，并与排风口连通。

在可选的实施方式中，主体内设置至少一块防反光幕布，防反光幕布用于遮挡入流区或对流区的侧壁。

在可选的实施方式中，主体包括外壳、顶板以及升降机构；

顶板与外壳可活动地连接，升降机构与顶板连接，以调整顶板的高度；排风口开设于顶板，且排风组件与顶板连接。

在可选的实施方式中，扩缩口组件包括第一固定环、第一活动环、第一驱动单元以及多个光阑单元；

第一固定环与主体连接，第一活动环与主体可活动地连接，且第一活动环与第一固定环平行且间隔的设置；多个光阑单元绕第一固定环的轴线方式依次设置于第一固定环与第一活动环之间，且每个光阑单元均与第一固定环可转动地连接，并与第一活动环传动连接；多个光阑单元伸入第一固定环内圈的部分共同围合成扩缩口；

第一驱动单元与第一活动环传动连接；第一活动环用于在第一驱动单元的驱动作用下转动，并带动所有的光阑单元同步运动，进而调整每个光阑单元伸入第一固定环内圈的部分，从而调整扩缩口的大小。

在可选的实施方式中，每个光阑单元均包括光阑片及第一传动销；光阑片与固定环可转动地连接，第一传动销与光阑片连接；多个光阑片伸入第一固定环内圈的部分共同围合成扩缩口；