[发明专利]一种效率稳定的箱式集沙仪

说明书

技术领域

本发明提供一种效率稳定的箱式集沙仪，属于环保器材领域。

背景技术

荒漠化已经成为全球的重大环境问题之一。沙漠化作为荒漠化的一种，通过风沙运动，地表出现风蚀和风积物等风沙地貌，以风吹沙尘的垂直和水平输送，甚至远距离输送影响大气环境质量。自上世纪90年代以来，在我国北方，沙尘暴天气发生的次数逐渐增多，风沙灾害日益成为我国环境研究的重大课题，要想有效地防治荒漠化的危害，首先要准确把握风沙移动规律。集沙仪是研究风沙移动规律和近地表风沙流结构的重要测量仪器之一，评价集沙仪性能的一个最重要指标就是集沙效率。现有集沙仪由于各种关键参数设定不合理，集沙效率很不稳定。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决现有集沙仪集沙效率低下和不稳定的问题，提供一种效率稳定的箱式集沙仪。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种效率稳定的箱式集沙仪，包括集沙仪主体和安装在集沙仪主体后部的薄膜，所述集沙仪主体前部开有集沙仪进口，所述集沙仪主体呈楔形，所述集沙仪进口宽度W选择10mm≤W≤30mm，所述集沙仪主体呈楔形的楔形角θ选择0°≤θ≤10°，所述薄膜的渗透率α选择1E-06≤α≤1E-09。

作为优选，所述集沙仪进口宽度W=20mm，所述集沙仪主体楔形角θ=5°，所述薄膜渗透率α=1E-08。 

本发明由于采用了以上技术方案，具有以下优点和特点：

1、优化后的箱式集沙仪集沙效率有了很大的改善。

2、设有盛沙盒，也降低了收集到的沙粒赌塞网孔的可能。

3、制作简单，功能显著。

 附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明主视结构示意图；

图2是本发明左视结构示意图；

图3是本发明右视结构示意图；

图4是本发明俯视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3和图4所示，一种效率稳定的箱式集沙仪，包括集沙仪主体1和安装在集沙仪主体后部的薄膜3，集沙仪主体前部开有集沙仪进口2，集沙仪主体呈楔形，集沙仪进口宽度W选择10mm≤W≤30mm，集沙仪主体楔形的楔形角θ选择0°≤θ≤10°，薄膜渗透率α选择1E-06≤α≤1E-09。

当集沙仪进口宽度W=20mm，集沙仪主体楔形角θ=5°，薄膜渗透率α=1E-08时，集沙仪集沙效率有较大改善较原有技术。 

本发明采用了计算机模拟的手段，提供了一种结构简单，安装使用方便，在风洞使用，随风速和沙粒粒径变化，集沙效率稳定的箱式集沙仪。并经数值模拟发现集沙仪进口宽度、集沙仪主体楔形角、薄膜渗透率是影响集沙仪集沙效率的关键参数。

关于箱式集沙仪优化设计思路如下：先给定其中两个参数值，选取待定参数的多个可能值，选取集沙效率最优的待定参数值作为我们的优化参数；在已经优化参数的基础上，选取另外一个待定参数的几个可能值，所对应的集沙效率，同样选取集沙效率最优的待定参数值作为我们的优化参数；以此类推，得到当集沙仪进口宽度W=20mm，集沙仪主体楔形角θ=5°，薄膜渗透率α=1E-08时，集沙仪集沙效率有较大改善并且很稳定。 

本发明设有盛沙盒，也降低了收集到的沙粒赌塞网孔的可能。

本仪器应用于风洞实验中测量单宽输沙率，采用0.5到1mm不锈钢片拼接而成，由于跃移沙粒主要集中在近地表200mm内，故采用集沙仪测量高度为300mm，后壁设有薄膜。盛沙盒埋于沙床下，保证进口处平齐，收集沙粒时需控制时间，保证盛沙盒不至于收集满。

最后应说明的是：以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。