治沙工程區(qū)內(nèi)氣流場與風(fēng)成地形的互饋機(jī)制

針對風(fēng)沙區(qū)重大基礎(chǔ)設(shè)施建立的越來越多的沙害防治工程體系，其功能的穩(wěn)定性和有效性取決于工程措施與?。ㄎⅲ┏叨葟?fù)雜地形之間是否達(dá)到風(fēng)沙流場動力平衡，抑制地表起沙起塵或者保持蝕積平衡。本項目選擇包蘭鐵路沙坡頭段和塔里木沙漠石油公路塔中段為典型研究區(qū)，系統(tǒng)地開展了高立式沙障和半隱蔽式沙障前后風(fēng)沙流場，以及小、微尺度風(fēng)成地貌對風(fēng)沙流場影響的野外觀測和風(fēng)洞模擬實(shí)驗研究，研究結(jié)果表明：（1）防護(hù)工程區(qū)內(nèi)地形對風(fēng)場格局具有控制作用，工程區(qū)斷面沙丘表面風(fēng)速等值線隨風(fēng)速增加而趨于密集，凹凸度加強(qiáng)，隨地勢逐漸降低而抬高、變疏。沙丘迎風(fēng)坡單位長度風(fēng)速放大率以防護(hù)體系前沿沙丘最大，防護(hù)體系外圍流動沙丘次之（0.11-1.84%/m），防護(hù)體系內(nèi)固定沙丘（-0.55-2.14%/m）和半固定沙丘最?。?.25-1.11%/m）。（2）防護(hù)體系前沿流沙區(qū)地形對風(fēng)場的影響極為強(qiáng)烈，丘頂為高風(fēng)速閉合區(qū)，丘間地為低風(fēng)速閉合中心；水平風(fēng)速梯度隨風(fēng)場高度增加而降低，沙丘地形對表面流場的影響愈向地表愈強(qiáng)烈；前沿沙丘下風(fēng)向170m范圍內(nèi)的植被區(qū)，沙丘表面水平風(fēng)速梯度明顯減小，1m高度的風(fēng)場受植被干擾。距離前沿沙丘170m以遠(yuǎn)的植被區(qū)，1m高度內(nèi)的水平風(fēng)速梯度值降低。（3）受低風(fēng)速沙塵輸移和高風(fēng)速躍移顆粒影響，沙丘迎風(fēng)坡腳風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)分別為冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)，迎風(fēng)坡中部和丘頂?shù)娘L(fēng)沙流結(jié)構(gòu)較好地符合指數(shù)率。隨風(fēng)速增大，迎風(fēng)坡腳的垂向輸沙量分布向0-4cm集中，迎風(fēng)坡中部和丘頂?shù)拇瓜蜉斏沉肯?cm以上高度集中。相同來流條件下，由于坡腳輸沙率較低，總輸沙率沿迎風(fēng)坡向丘頂呈指數(shù)增加；植被區(qū)風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)受微地貌影響而更加復(fù)雜，完整草方格的輸沙率向10cm高度集中，沙埋草方格風(fēng)沙流受其上風(fēng)向植被對風(fēng)沙流的阻擋作用而集中于20-40cm的植被冠幅下部 2100433B

以現(xiàn)有沙害防治工程區(qū)的氣流場實(shí)地觀測結(jié)果為依據(jù)，開展不同孔隙率和孔形沙障（柵欄、尼龍網(wǎng)、植物枝條三種材料）前后氣流湍流強(qiáng)度分布、湍流普和雷諾應(yīng)力分布的測量與計算，以及來流區(qū)和泄流區(qū)氣流抑制沙塵起動的理論分析；實(shí)地測量和風(fēng)洞模擬不同株形的單株植物來流區(qū)、側(cè)流區(qū)和尾流區(qū)的氣流場特征，多株植物之間氣流場的相互干擾；重點(diǎn)研究治沙工程區(qū)內(nèi)氣流場改變與?。ㄎⅲ┏叨蕊L(fēng)成地形之間的動力互饋機(jī)制，以及兩者達(dá)到動態(tài)平衡的臨界條件。本項目研究成果可為推動治沙工程的理論進(jìn)步做出積極貢獻(xiàn)。

氣流成網(wǎng)機(jī)專利目的

《氣流成網(wǎng)機(jī)》的任務(wù)在于提供一種提高抵達(dá)輸出簾上的無紡織纖維棉層的均勻效果而藉以保障最終的無紡織產(chǎn)品質(zhì)量、有利于減小棉網(wǎng)輸出阻力而藉以增進(jìn)成網(wǎng)效率和有益于避免無紡織纖維在進(jìn)棉通道內(nèi)出現(xiàn)淤塞現(xiàn)象而藉以確保成網(wǎng)順利進(jìn)行的氣流成網(wǎng)機(jī)。

氣流成網(wǎng)機(jī)技術(shù)方案

《氣流成網(wǎng)機(jī)》的任務(wù)是這樣來完成的，一種氣流成網(wǎng)機(jī)，包括具有混棉箱、進(jìn)風(fēng)道和進(jìn)棉通道的機(jī)架，其中，混棉箱和進(jìn)風(fēng)道位于機(jī)架的上部，而進(jìn)棉通道位于機(jī)架的下部；轉(zhuǎn)動地設(shè)置在機(jī)架上的一大刺輥和一小刺輥，大刺輥對應(yīng)于所述混棉箱和進(jìn)風(fēng)道的下方，并且還對應(yīng)于進(jìn)棉通道的上方，而小刺輥位于混棉箱內(nèi)，并且與大刺輥相配合；一輸出簾，該輸出簾配設(shè)在機(jī)架上；一抽風(fēng)機(jī)構(gòu)，該抽風(fēng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架的底部，特征在于還包括有一塵籠和一用于驅(qū)使塵籠運(yùn)動的塵籠驅(qū)動機(jī)構(gòu)，塵籠連動地設(shè)置在所述機(jī)架上并且對應(yīng)于所述進(jìn)棉通道的下方，塵籠驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架的下部，并且與塵籠傳動連接，所述的輸出簾對應(yīng)于所述塵籠的長度方向的側(cè)部，而所述的抽風(fēng)機(jī)構(gòu)對應(yīng)于塵籠的長度方向的底部。

在《氣流成網(wǎng)機(jī)》的一個具體的實(shí)施例中，所述的塵籠包括：一塵籠筒體，該塵籠筒體的兩端各固定有一塵籠圈，各塵籠圈的內(nèi)壁上并且圍繞塵籠圈的圓周方向開設(shè)有一滾輪槽，并且在塵籠圈的內(nèi)壁上還構(gòu)成有齒圈，齒圈位于滾輪槽的內(nèi)側(cè)；一對風(fēng)道分隔機(jī)構(gòu)，位于所述的塵籠筒體內(nèi)，并且與所述機(jī)架固定，該對風(fēng)道分隔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)彼此相同，并且背對背設(shè)置，藉由該對風(fēng)道分隔機(jī)構(gòu)將塵籠筒體的塵籠筒體腔的長度方向分隔出吸風(fēng)道；一位于塵籠筒體內(nèi)的齒輪軸，轉(zhuǎn)動地支承在所述機(jī)架上，在該齒輪軸的兩端并且在對應(yīng)于所述齒圈的位置各固定有一齒輪，齒輪與齒圈相嚙合，其中：齒輪軸的一端伸展到機(jī)架外，與所述的塵籠驅(qū)動機(jī)構(gòu)傳動連接，所述的輸出簾與所述塵籠筒體的長度方向的側(cè)部相對應(yīng)，而所述的抽風(fēng)機(jī)構(gòu)與塵籠筒體的長度方向的底部相對應(yīng)。

在《氣流成網(wǎng)機(jī)》的另一個具體的實(shí)施例中，在所述的機(jī)架的兩側(cè)的外壁上并且在對應(yīng)于所述塵籠筒體的兩端的位置各構(gòu)成有一塵籠筒體座，在各塵籠筒體座的內(nèi)壁上并且在對應(yīng)于所述的滾輪槽的位置以間隔狀態(tài)轉(zhuǎn)動地設(shè)置有一組滾輪，滾輪與滾輪槽相配合，并且在各塵籠筒體座的中央開設(shè)有一手孔，手孔上設(shè)置有一用于對手孔封閉的封蓋，所述的風(fēng)道分隔機(jī)構(gòu)與塵籠筒體座的內(nèi)壁固定，而所述的齒輪軸的兩端端部轉(zhuǎn)動地支承在塵籠筒體座上，所述的塵籠驅(qū)動機(jī)構(gòu)在對應(yīng)于塵籠筒體座的位置與所述齒輪軸傳動連接，并且所述的輸出簾同樣在塵籠筒體座的部位與塵籠驅(qū)動機(jī)構(gòu)傳動連接。

在《氣流成網(wǎng)機(jī)》的又一個具體的實(shí)施例中，所述的一對風(fēng)道分隔機(jī)構(gòu)各包括第一、第二風(fēng)道分隔板固定架和風(fēng)道分隔板，第一、第二風(fēng)道分隔板固定架彼此并行，并且第一、第二風(fēng)道分隔板固定架的兩端端部探出塵籠筒體與所述的塵籠筒體座的內(nèi)壁固定，風(fēng)道分隔板的長度方向的一側(cè)固定在第一風(fēng)道分隔板固定架上，而風(fēng)道分隔板的長度方向的另一側(cè)固定在第二風(fēng)道分隔板固定架上，并且在風(fēng)道分隔板的兩端各構(gòu)成有一朝向塵籠筒體的方向彎折的封閉折邊。

在《氣流成網(wǎng)機(jī)》的再一個具體的實(shí)施例中，所述的一組滾輪的數(shù)量為三個，彼此等間距分布于所述塵籠筒體座的內(nèi)側(cè)。

在《氣流成網(wǎng)機(jī)》的還有一個具體的實(shí)施例中，所述的塵籠驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、減速箱、第一傳動輪、第一傳動帶、第二、第三傳動輪和第二傳動帶，電機(jī)與減速箱傳動配合，并且由減速箱連同電機(jī)固定在所述的機(jī)架上，第一傳動輪固定在減速箱的減速箱末級動力輸出軸上，第一傳動帶的一端套置在第一傳動輪上，而另一端套置在第二傳動輪上，第三傳動輪與第二傳動輪同軸并且固定在所述的齒輪軸上，第二傳動帶套置在第三傳動輪上，并且還與所述的輸出簾傳動連接。

在《氣流成網(wǎng)機(jī)》的更而一個具體的實(shí)施例中，所述的輸出簾包括輸網(wǎng)簾本體和網(wǎng)簾輥，輸網(wǎng)簾本體套置在網(wǎng)簾輥上，而網(wǎng)簾輥轉(zhuǎn)動地支承在所述機(jī)架上，該網(wǎng)簾輥的網(wǎng)簾輥軸朝向所述的塵籠驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一端探出機(jī)架并且固定有一第四傳動輪，所述的第二傳動帶套置在該第四傳動輪上。

在《氣流成網(wǎng)機(jī)》的進(jìn)而一個具體的實(shí)施例中，在所述的機(jī)架上并且在對應(yīng)于所述鋼簾軸的上方的位置轉(zhuǎn)動地設(shè)置有一托輥，該托輥的托輥軸朝向所述塵籠驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一端探出機(jī)架并且固定有一第五傳動輪，所述的第二傳動帶套置在第五傳動輪上。

在《氣流成網(wǎng)機(jī)》的又更而一個具體的實(shí)施例中，所述的抽風(fēng)機(jī)構(gòu)包括抽風(fēng)機(jī)、抽風(fēng)管和抽風(fēng)箱，抽風(fēng)機(jī)固定在所述機(jī)架的底部，抽風(fēng)管的一端與抽風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口配接，而另一端與抽風(fēng)箱連接，抽風(fēng)箱對應(yīng)于所述塵籠的長度方向的底部并且與機(jī)架固定。

在《氣流成網(wǎng)機(jī)》的又進(jìn)而一個具體的實(shí)施例中，所述進(jìn)棉通道并且對應(yīng)于所述塵籠的上方的一側(cè)構(gòu)成有一導(dǎo)棉板，該導(dǎo)板板的上端樞軸連接在所述的機(jī)架上，而下端朝向所述的輸出簾的方向延伸，并且配設(shè)有一用于改變導(dǎo)棉板與所述塵籠之間的間隙的調(diào)整螺桿，該調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)動地連接在機(jī)架上，在所述的機(jī)架上并且在對應(yīng)于所述進(jìn)棉通道的位置設(shè)置有視窗。

《氣流成網(wǎng)機(jī)》提供的技術(shù)方案由于增設(shè)了塵籠，并且將輸出簾設(shè)置于塵籠的側(cè)部以及將抽風(fēng)機(jī)構(gòu)對應(yīng)于塵籠的底部，從而變已有技術(shù)的側(cè)部抽風(fēng)為底部抽風(fēng)，使抵達(dá)輸出簾上的無紡織纖維棉層更趨均勻，以確保無紡織產(chǎn)品的克重的均勻一致；由于采用了底部抽風(fēng)，因而能夠減小棉網(wǎng)輸出阻力而有利于提高成網(wǎng)速度并且可杜絕無紡織纖維棉在出棉通道內(nèi)出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。

“注意，“Fed”并不確指電能的交換方向（輸出還是輸入），所以，雙饋既有雙饋發(fā)電機(jī)，亦有雙饋電動機(jī)。對于繞線轉(zhuǎn)子的異步電機(jī)，除了定子必然和電源相聯(lián)之外，轉(zhuǎn)子也可以和電源相聯(lián)，于是，當(dāng)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)時，稱之為雙饋異步發(fā)電機(jī)；反之作為電動機(jī)時，則稱為雙饋異步電動機(jī)，而只有一端和電源相聯(lián)的普通電機(jī)則屬于“單饋”。

還要指出，雙饋發(fā)電或雙饋電動均屬于和外部電源的電能交換，因此，雙饋（Double Fed）以及串級（Cascade Control）都應(yīng)歸屬于外饋。

圖1為《氣流成網(wǎng)機(jī)》的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2為《氣流成網(wǎng)機(jī)》塵籠與塵籠驅(qū)動機(jī)構(gòu)的配合示意圖。