治沙工程區(qū)內(nèi)氣流場與風成地形的互饋機制

針對風沙區(qū)重大基礎設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┏叨葟碗s地形之間是否達到風沙流場動力平衡，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沙流場，以及小、微尺度風成地貌對風沙流場影響的野外觀測和風洞模擬實驗研究，研究結(jié)果表明：（1）防護工程區(qū)內(nèi)地形對風場格局具有控制作用，工程區(qū)斷面沙丘表面風速等值線隨風速增加而趨于密集，凹凸度加強，隨地勢逐漸降低而抬高、變疏。沙丘迎風坡單位長度風速放大率以防護體系前沿沙丘最大，防護體系外圍流動沙丘次之（0.11-1.84%/m），防護體系內(nèi)固定沙丘（-0.55-2.14%/m）和半固定沙丘最?。?.25-1.11%/m）。（2）防護體系前沿流沙區(qū)地形對風場的影響極為強烈，丘頂為高風速閉合區(qū)，丘間地為低風速閉合中心；水平風速梯度隨風場高度增加而降低，沙丘地形對表面流場的影響愈向地表愈強烈；前沿沙丘下風向170m范圍內(nèi)的植被區(qū)，沙丘表面水平風速梯度明顯減小，1m高度的風場受植被干擾。距離前沿沙丘170m以遠的植被區(qū)，1m高度內(nèi)的水平風速梯度值降低。（3）受低風速沙塵輸移和高風速躍移顆粒影響，沙丘迎風坡腳風沙流結(jié)構(gòu)分別為冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)，迎風坡中部和丘頂?shù)娘L沙流結(jié)構(gòu)較好地符合指數(shù)率。隨風速增大，迎風坡腳的垂向輸沙量分布向0-4cm集中，迎風坡中部和丘頂?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，總輸沙率沿迎風坡向丘頂呈指數(shù)增加；植被區(qū)風沙流結(jié)構(gòu)受微地貌影響而更加復雜，完整草方格的輸沙率向10cm高度集中，沙埋草方格風沙流受其上風向植被對風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）前后氣流湍流強度分布、湍流普和雷諾應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；實地測量和風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；重點研究治沙工程區(qū)內(nèi)氣流場改變與?。ㄎⅲ┏叨蕊L成地形之間的動力互饋機制，以及兩者達到動態(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步做出積極貢獻。

氣流成網(wǎng)機專利目的

《氣流成網(wǎng)機》的任務在于提供一種提高抵達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成網(wǎng)效率和有益于避免無紡織纖維在進棉通道內(nèi)出現(xiàn)淤塞現(xiàn)象而藉以確保成網(wǎng)順利進行的氣流成網(wǎng)機。

氣流成網(wǎng)機技術方案

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

在《氣流成網(wǎng)機》的一個具體的實施例中，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)；一對風道分隔機構(gòu)，位于所述的塵籠筒體內(nèi)，并且與所述機架固定，該對風道分隔機構(gòu)的結(jié)構(gòu)彼此相同，并且背對背設置，藉由該對風道分隔機構(gòu)將塵籠筒體的塵籠筒體腔的長度方向分隔出吸風道；一位于塵籠筒體內(nèi)的齒輪軸，轉(zhuǎn)動地支承在所述機架上，在該齒輪軸的兩端并且在對應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架外，與所述的塵籠驅(qū)動機構(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，而所述的抽風機構(gòu)與塵籠筒體的長度方向的底部相對應。

在《氣流成網(wǎng)機》的另一個具體的實施例中，在所述的機架的兩側(cè)的外壁上并且在對應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)壁上并且在對應于所述的滾輪槽的位置以間隔狀態(tài)轉(zhuǎn)動地設置有一組滾輪，滾輪與滾輪槽相配合，并且在各塵籠筒體座的中央開設有一手孔，手孔上設置有一用于對手孔封閉的封蓋，所述的風道分隔機構(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)動機構(gòu)在對應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)動機構(gòu)傳動連接。

在《氣流成網(wǎng)機》的又一個具體的實施例中，所述的一對風道分隔機構(gòu)各包括第一、第二風道分隔板固定架和風道分隔板，第一、第二風道分隔板固定架彼此并行，并且第一、第二風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，風道分隔板的長度方向的一側(cè)固定在第一風道分隔板固定架上，而風道分隔板的長度方向的另一側(cè)固定在第二風道分隔板固定架上，并且在風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》的再一個具體的實施例中，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》的還有一個具體的實施例中，所述的塵籠驅(qū)動機構(gòu)包括電機、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，電機與減速箱傳動配合，并且由減速箱連同電機固定在所述的機架上，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》的更而一個具體的實施例中，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)動地支承在所述機架上，該網(wǎng)簾輥的網(wǎng)簾輥軸朝向所述的塵籠驅(qū)動機構(gòu)的一端探出機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》的進而一個具體的實施例中，在所述的機架上并且在對應于所述鋼簾軸的上方的位置轉(zhuǎn)動地設置有一托輥，該托輥的托輥軸朝向所述塵籠驅(qū)動機構(gòu)的一端探出機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》的又更而一個具體的實施例中，所述的抽風機構(gòu)包括抽風機、抽風管和抽風箱，抽風機固定在所述機架的底部，抽風管的一端與抽風機的進風口配接，而另一端與抽風箱連接，抽風箱對應于所述塵籠的長度方向的底部并且與機架固定。

在《氣流成網(wǎng)機》的又進而一個具體的實施例中，所述進棉通道并且對應于所述塵籠的上方的一側(cè)構(gòu)成有一導棉板，該導板板的上端樞軸連接在所述的機架上，而下端朝向所述的輸出簾的方向延伸，并且配設有一用于改變導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)動地連接在機架上，在所述的機架上并且在對應于所述進棉通道的位置設置有視窗。

《氣流成網(wǎng)機》提供的技術方案由于增設了塵籠，并且將輸出簾設置于塵籠的側(cè)部以及將抽風機構(gòu)對應于塵籠的底部，從而變已有技術的側(cè)部抽風為底部抽風，使抵達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，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，亦有雙饋電動機。對于繞線轉(zhuǎn)子的異步電機，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，當電機作為發(fā)電機時，稱之為雙饋異步發(fā)電機；反之作為電動機時，則稱為雙饋異步電動機，而只有一端和電源相聯(lián)的普通電機則屬于“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）都應歸屬于外饋。

圖1為《氣流成網(wǎng)機》的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。

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