[发明专利]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

权利要求书

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u_f，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u_f和曳力得到曳力系数C_D。