[实用新型]一种模拟大气环流现象的科普装置

说明书

本实用新型涉及科普装置领域，公开了一种模拟大气环流现象的科普装置，包括实验水盆，实验水盆水平放置，实验水盆的内部设有加热圈和冷凝管，冷凝管与加热圈同心设置，且冷凝管与实验水盆下表面的中心处连接，实验水盆的下侧设有变速电机，变速电机的动力输出端通过传动装置带动导水导电滑环转动，导水导电滑环与实验水盆的下表面的承托板固定连接，且导水导电滑环的上端与冷凝管连通，本实用新型的科普装置是利用用流体力学原理，将地球大气运动过程及其现象在室内进行实物模拟，使观众通过观看模拟过程，直观的了解到地球大气环流形成的原理和机制，从而达到科普目的。

技术领域

本发明涉及科普装置领域，更具体地说，特别涉及一种模拟大气环流现象的科普装置。

背景技术

在气象科普领域，一直以来缺乏一种装置可以将地球大气环流现象用实物模拟的方式现场展现给观众。在科普馆和科技馆及一些展览中，大气环流模拟一般都采用影片播放讲解，或将固定的视频内容投影在一些球体上来实现大气环流现象科普。而目前现有的大气环流模拟装置只能在大学实验室或一些科研所内供研究人员观看。本科普装置是利用用流体力学原理，将地球大气运动过程及其现象在室内进行实物模拟。使观众通过观看模拟过程，直观的了解到地球大气环流形成的原理和机制，从而达到科普目的。

本装置一是圆盘状容器，转轴位于盘心、垂直于盘面；转盘中放入流体(通常都用水)。当实验装置作逆时针旋转时，旋转流体的受力效果近似地球大气。使用圆筒时所获得的相当于某一f数值的科里奥利效应。通过对转盘外侧加热(与地球赤道热源相对应)、中心(或内侧)冷却(与地球热的消散区相对应)，就可模拟地球大气低纬加热、中高纬失热效应。与试验容器相接触的筒壁附近形成的摩擦边界层效应和流体的内部粘性，虽然与实际大气有相当距离，但可模拟出“受热所激起、为摩擦所控制的旋转流体运动”的基本特征；一些细节差异对试验目的并无大碍。此外，还可以通过在容器底部放置障碍物模拟大尺度(如西藏高原、落基山脉)地形对大气环流的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟大气环流现象的科普装置，本装置根据大气循环理论原理，发明了通过工业冷水机的产生的冷却水及电阻加热丝，经精密导电导水滑环来达到实验所需要的制冷制热效果的方法；本方法有效的解决了在转盘旋转的同时可以进行精确温度调节的制冷和制热，从而达到可控的实验效果。使观众可以直观的了解到大气环流的现象；使用冷水机可以使本装置随时进行可控实验，加上本公司研发的控制系统，对转速、水温进行一键设定，使本装置运行简单可靠，不需要专业技术人员操作，达到了科普装置要求。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种模拟大气环流现象的科普装置，包括实验水盆，所述实验水盆水平放置，所述实验水盆的内部设有加热圈和冷凝管，所述冷凝管与加热圈同心设置，且冷凝管与实验水盆下表面的中心处连接，所述实验水盆的下侧设有变速电机，所述变速电机的动力输出端通过传动装置带动导水导电滑环转动，所述导水导电滑环与实验水盆的下表面的承托板固定连接，且导水导电滑环的上端与冷凝管连通，所述冷凝管的进水口与出水口分别连接有第一连通管和第二连通管，所述第一连通管和第二连通管均贯穿导水导电滑环并与冷水机连接，所述实验水盆上设有染色剂添加装置，所述实验水盆内设有温度传感器，所述温度传感器、加热圈、冷水机和变速电机均与控制器电性连接，所述实验水盆上还设有过滤循环系统，本科普装置是利用用流体力学原理，将地球大气运动过程及其现象在室内进行实物模拟，使观众通过观看模拟过程，直观的了解到地球大气环流形成的原理和机制，从而达到科普目的。

进一步地，所述染色剂添加装置包括蠕动泵、染色剂储存罐和喷洒装置，所述蠕动泵的进口管与染色剂储存罐连接，所述蠕动泵的出口管与喷洒装置连接，所述蠕动泵还与控制器电性连接。

进一步地，所述变速电机放置在固定支撑架和电机固定支架之间，所述固定支撑架和电机固定支架卡接。