[实用新型]一种水气蒸发环流实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水气实验装置，具体的说是一种水气蒸发环流实验装置。 

背景技术

水库蓄水后，水库的“湖泊效应”会使周边局部地区温度下降，雨量增多。水分蒸发会消耗大量的热量，从而使局部地区温度下降。随着空气中水分的增加、湿度增大，在有利的上升运动条件下，可以形成云雨，从而起到遮挡阳光、增加降水的作用。水汽蒸发过程要吸收热量，使周围的环境温度降低。水的热容量比土壤、岩石的热容量大得多。夏季，水库的巨大水体可以吸收大量太阳辐射热量，使水库附近地表温度不至于过快升高。冬天，空气温度比较低时，水体又能将储存的热量散发出来，保证周围环境温度的相对稳定。因此，水库会像空调一样，调节周边的气候。这些水汽除了来自热带海洋，还来自当地的地面。水库蓄水后，水域面积扩大，可以提供更多水汽，使水库附近的云量增多。 

因此水库水面蒸发对大气环境有较大影响，研究水面水气蒸发产生的环流特性具有重要的意义，本实用新型提供了一种实验室内研究水气蒸发环流特性的装置。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种水气蒸发环流实验装置，结构简单，安装方便，易于进行，方便实验室操作。 

本实用新型解决以上技术问题的技术方案是：水气蒸发环流实验装置包括水体加热控制装置、盛水装置、实验舱、粒子图像测速系统PIV，实验舱包括多块有机玻璃围合面成的一端开口的腔体，在所述腔体开口面设有控温装置，与控温装置对应的有机玻璃上设有孔；所述的水体加热控制装置能对盛水装置进行加热，盛水装置上设有出水孔，所述的出水孔对平面投影面积大于孔的平面投影面积。 

进一步讲，水气蒸发环流实验装置还包括支架，实验舱放置于支架上。 

还可以，盛水装置为导热系数60-80W/mK的不锈钢材质。 

还可以，有机玻璃导热系数为0.18 W/mK。 

优选方案是，支架的支架腿能自由伸缩。 

本实用新型的有益效果是，实验舱包括多块有机玻璃围合面成的一端开口的腔体，在所述腔体开口面设有水体加热控制装置，实验舱形成了一个相对密闭的空间。实验分别通过装置底部的水体加热控制装置将盛水锅中的水体加热到指定温度并保持该温度不变，通过顶部的控温装置对水面上部空气温度进行控制，使水面上部空气温度与大气温度相同，从而使水体与水面上部空气保持一定的温度差，从而引起水面的蒸发，进而形成水面上空的蒸发气流的运动，再通过粒子图像测速系统PIV进行流场的测量，观测研究对象为水气蒸发后所形成的环流情况以及蒸发气流的流速分布。可模拟出相同环境温度条件，不同水温即不同的水气温差的情况下，上升的水面蒸发气流的流速、随水气温差的不同产生的变化；和相同的水气温差，不同环境温度条件下，上升的水面蒸发气流的流速、随环境温度的不同产生的变化。实用范围广，结构简单，安装方便，易于进行，方便实验室操作。 

装置选用导热系数为0.18 W/mK的有机玻璃，近似认为与外界无热量交换；盛水装置选用导热系数为60~80 W/mK的不锈钢材料，保证水体可以快速的加热并保持到指定温度；控温装置选用导热系数为80 W/mK的铁质材料，便于快速控制空气的温度。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

图2是实验舱结构示意图。 

如图中，1—水体加热控制装置，2—盛水装置，3—支架，4—有机玻璃，5—控温装置，6—粒子图像测速系统PIV，7-孔。 

具体实施方式

水气蒸发环流实验装置包括水体加热控制装置1、盛水装置2、实验舱、粒子图像测速系统PIV6，所述的实验舱包括多块有机玻璃4围合面成的一端开口的腔体，在所述腔体开口面设有控温装置5，与控温装置5对应的有机玻璃4上设有孔7；所述的水体加热控制装置1能对盛水装置2进行加热，盛水装置2上设有出水孔，所述的出水孔对平面投影面积大于孔7的平面投影面积：所述的水气蒸发环流实验装置还包括支架，实验舱放置于支架3上，支架3的支架腿能自由伸缩；盛水装置为导热系数60-80W/mK的不锈钢材质；有机玻璃导热系数为0.18 W/mK。 

实验中：先将将水体加热控制装置1放置于支架3下方，盛水装置2放于水体恒温装置1之上，把实验舱放置于支架3上把孔7对准盛水装置2的出水孔，调节支架3的支架腿的高度使出水孔与孔相接触。