[发明专利]一种盐梯度太阳池实验方法及装置

摘要

本发明专利涉及一种不受侧壁面阴影影响且具有合理长宽高比例的盐梯度太阳池实验方法及装置。本发明中盐梯度太阳池装置的框架采用金属结构，其四个侧壁面的外层和内层均由透射率及强度都较高的耐腐蚀材料构成，两层板之间抽一定的真空度，或者填充洁净的空气或氮气等惰性气体。底面从上到下由具有选择性涂层的不锈钢板、保温层及不锈钢板组成。本发明专利有效减弱了盐梯度太阳池热量通过侧壁面向环境中的散失，同时，提供合理的盐梯度太阳池长宽高几何尺寸比，有效避免由于盐梯度太阳池实验装置的水平和高度比例不合理所造成的中间层对流的发生。

主权项

1.一种盐梯度太阳池实验方法，其特征在于：盐梯度太阳池（1）的侧壁面（9）由透射率较高的材料组成，且侧壁面（9）具有两层透明材料中间中空的结构，框架（8）用于固定双层结构的侧壁面（9），其上对流层（5）为淡水或淡盐水，其厚度为l_ucz，中间层（6）为盐梯度层，假设其厚度为l_ncz,下对流层（7）为浓盐水，其厚度为l_lcz，盐梯度太阳池（1）的高度（2）为h，且h=l_ucz+ l_ncz +l_lcz，盐梯度太阳池（1）的宽度（3）为a，盐梯度太阳池（1）的长度（4）为b，则盐梯度太阳池（1）的几何尺寸满足下列关系：a≥2.1298×l_ncz 且b≥2.1298×l_ncz；底面（10）的上层为具有吸收率接近于1的选择性涂层；一种盐梯度太阳池实验方法，其工作原理在于：太阳辐射通过盐梯度太阳池（1）的上对流层（5）水表面直接入射到盐梯度太阳池（1）的水中；来自侧面的太阳辐射通过透明的侧壁面（9）入射到盐梯度太阳池（1）的水中，落在底面（10）上，从而，来自上表面及侧面的所有太阳辐射都能够有效被底面（10）吸收，太阳辐射转换为热量储存在下对流层（7）中，下对流层（7）中的浓盐水被来自底面（10）的热量加热，产生自然对流，中间层（6）为盐度自上而下逐渐增加的盐梯度层，其顶部为温度接近环境温度的上对流层（5），其底部为温度较高的下对流层（7），该上下温差所产生的热对流的趋势被中间层（6）自上而下逐渐增加的盐梯度所产生的密度梯度所抑制，因此保证中间层（6）中不产生对流，下对流层（7）中的热量在中间层（6）中只能通过导热的方式向上层传递，为在空间上保证中间层（6）形成稳定的非对流系统，盐梯度太阳池（1）的长度（4）和宽度（3）都不小于中间层（6）厚度的2.1298倍。