[实用新型]一种无通风采煤工作面自然对流换热物理模拟实验系统

权利要求书

1.一种无通风采煤工作面自然对流换热物理模拟实验系统，其特征在于，包括实验平台主体（1），所述实验平台主体（1）为具有内部空间的结构，实验平台主体（1）外侧表面覆盖有用于控制内部温度的壁面温度控制系统（2）；实验平台主体（1）内部侧壁上设置用于采集内部温度值的数据采集系统（3）；实验平台主体（1）外部设置有可以拍摄实验平台主体（1）内部图像的PIV粒子图像测速仪（5）；实验平台主体（1）内部放置有模拟热源（4）。

2.根据权利要求1所述的无通风采煤工作面自然对流换热物理模拟实验系统，其特征在于，所述实验平台主体（1）包括四周和底部由围岩相似材料浇筑而成的主体本体（102），主体本体（102）放置于木板支架（101）上方，主体本体（102）上方覆盖有亚克力板（103），主体本体（102）侧壁上设置有方孔（104）。

3.根据权利要求1所述的无通风采煤工作面自然对流换热物理模拟实验系统，其特征在于，所述壁面温度控制系统（2）包括石墨烯加热膜（201）、温控仪（202）、电线（203）以及橡塑保温板（204）；所述石墨烯加热膜（201）和温控仪（202）通过电线（203）连接，所述石墨烯加热膜（201）粘贴在实验平台主体（1）四周，所述橡塑保温板（204）覆盖在所述实验平台主体（1）最外侧。

4.根据权利要求1所述的无通风采煤工作面自然对流换热物理模拟实验系统，其特征在于，所述数据采集系统（3）包括电脑（301）、表面粘贴式K型热电偶（302）、热电偶数据采集器（303）和引线（304）；所述表面粘贴式K型热电偶（302）和热电偶数据采集器（303）通过引线连接，所述表面粘贴式K型热电偶（302）放置于实验平台主体（1）内侧壁面，所述热电偶数据采集器（303）将热电偶探头端温度差转换为电信号，并通过电脑上软件自动记录温度值。

5.根据权利要求1所述的无通风采煤工作面自然对流换热物理模拟实验系统，其特征在于，所述模拟热源（4）包括铸铝加热板（401）、温控器（402）和电线（403）；所述铸铝加热板（401）放置于实验平台主体（1）内部中央，所述铸铝加热板（401）和温控器（402）通过电线（403）连接，所述温控器（402）用于调节温度。

6.根据权利要求1所述的无通风采煤工作面自然对流换热物理模拟实验系统，其特征在于，所述PIV粒子图像测速仪（5）包括片光源（501）、导光臂（502）、双腔ND:YAG激光器（503）、同步控制器（504）以及CCD相机（505）；所述片光源（501）和所述双腔ND:YAG激光器（503）通过所述导光臂（502）连接；所述CCD相机（505）和所述双腔ND:YAG激光器（503）通过电线连接。