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原文传递一种基于重力差的非球形颗粒曳力系数测量的装置和方法

专利名称：	一种基于重力差的非球形颗粒曳力系数测量的装置和方法
摘要：	本发明属于物理实验设备技术领域，尤其涉及一种基于重力差的非球形颗粒曳力系数测量的装置和方法。该装置包括圆柱筒体、布风板、固定系统、测量系统和空气供给系统，所述圆柱筒体为顶端敞口、底端封闭的圆柱体结构；所述布风板包括第一布风板和第二布风板，所述第一布风板覆盖在圆柱桶体的顶端，所述第二布风板在圆柱筒体的底端上方平行设置；所述固定系统用于固定待测颗粒，并为待测颗粒提供拉力；所述测量系统用于测定所述固定系统对待测颗粒提供的拉力；所述空气供给系统用于向圆柱筒体内提供用于检测待测颗粒曳力系数的气流。本发明提供一种结构简单、操作方便、成本低、易于维护的任意角度和雷诺数下非球形颗粒曳力系数测量的装置和方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	东北大学
发明人：	张浩;熊勃;安希忠;韦光超;杨晓红;付海涛
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201811556220.7
公开号：	CN109856016A
代理机构：	北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	韩国胜
分类号：	G01N15/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	110169 辽宁省沈阳市浑南区创新路195号
主权项：	1.一种基于重力差的非球形颗粒曳力系数测量的装置，其特征在于，该装置包括圆柱筒体(9)、布风板、固定系统、测量系统和空气供给系统，所述圆柱筒体(9)为顶端敞口、底端封闭的圆柱体结构；所述布风板包括第一布风板(10)和第二布风板(14)，所述第一布风板(10)覆盖在圆柱桶体(9)的顶端，所述第二布风板(14)在圆柱筒体(9)的底端上方平行设置；所述固定系统用于固定待测颗粒，并为待测颗粒提供拉力；所述测量系统用于测定所述固定系统对待测颗粒提供的拉力；所述空气供给系统用于向圆柱筒体(9)内提供用于检测待测颗粒曳力系数的气流。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定系统包括第一细线(13)、第二细线(12)和第三细线(11)，所述第一细线(13)、第二细线(12)的一端分别与第二布风板(14)、第一布风板(10)连接，第一细线(13)、第二细线(12)的另一端均用于与测待颗粒连接。 3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述测量系统包括小块，所述小块与所述第三细线(11)的一端连接，第三细线(11)的另一端用于与测待颗粒连接，所述小块通过所述第三细线(11)向测待颗粒提供拉力。 4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述测量系统还包括天平，将所述小块置于所述天平上，所述天平用于测量所述第三细线(11)向所述待测颗粒提供的拉力。 5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述布风板上设有多个等径圆孔。 6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括底部支腿(8)，多条所述底部支腿(8)均匀分布在圆柱桶体(9)的底端四周。 7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空气供给系统包括空气压缩机(1)、干燥器(2)和流量计(3)，空气压缩机(1)通过第一管路与干燥器(2)的第一端连接，干燥器(2)的第二端通过第二管路与流量计(3)的第一端连接，流量计(3)的第二端通过第三管路与圆柱筒体(9)连接；所述第一管路上设置有第一阀门(17)；所述第二管路上设置有第二阀门(18)；所述第三管路上设置有压力表(4)。 8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一阀门(17)和第二阀门(18)均为泄压阀。 9.一种包括权利要求1-8任一项所述的装置的测量方法，其特征在于，该测量方法包括如下步骤： S1、将所述装置组装就绪，读取天平的数据，记为m1； S2、打开第一阀门(17)，使空气压缩机(1)中的空气通过管路流经流量计(3)进入圆柱筒体(9)，调节流量计(3)，控制圆柱筒体(9)内气体速度； S3、读取流量计(3)的刻度尺，得出气体的速度uf，并读取此时天平的数据，记为m2； S4、通过m1、m2，根据牛顿第二定律得到颗粒所受的曳力 S5、根据气体的速度uf和曳力得到曳力系数CD。
所属类别：	发明专利