[发明专利]一种适于植株气流阻力特性的原位测试方法

说明书

本发明涉及植株气流阻力特性原位测试领域，提供了一种适于植株气流阻力特性的原位测试方法，采用便携快装原位试验直流风洞配合手持式风速风压仪实现，其中直流风洞由便携床式升降架和安装在其上的风洞装置组成，能自由调节测试支撑平台的离地高度，进而实现对风洞洞体即测试端口高度的灵活调节。采用这种结构的直流风洞，通过调节动力段的变频风机可复现任意风速下的风场，配合手持式风速风压仪可测得被测植株前后的风速风压值，取前后各测点的平均值作为前后最终测试的风速风压值，根据测得的压降和风速计算出植株不同高度处的风阻系数，从而对植株实现在不同高度、不同风速下的气动阻力特性的原位测试。

技术领域

本发明涉及植株气流阻力特性原位测试领域，提供了一种适于植株气流阻力特性的原位测试方法。

背景技术

风是影响农业生产的重要因素之一。近年来，受强风的影响，小麦、玉米、露地果蔬等作物的倒伏现象普遍存在，严重威胁作物产量和机械化作业。风对植株的影响同时存在绕流和渗透两种特性，具体体现为植株或植株群对风的遮蔽阻挡效应或多孔渗透特性，认识上述两种特性均离不开对植株气流阻力特性的准确测试与精细表征。

目前，对于植株抗风、通风性能的研究，最直观有效的研究手段还是通过风洞试验，尤以利用不可移动的大型风洞装置最为普遍。但是大型试验风洞不可移动，只有将盆栽植株或移栽活体植株至风洞装置内才可进行植株的气流阻力特性测试，该种测试方法不仅试验效率低、能耗大，且难以实现对各种植株气流阻力特性的原位测试和表征。

因此，亟需提供一种适于植株气流阻力特性的原位测试方法来解决现有大型风洞测试存在的诸多问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种适于植株气流阻力特性的原位测试方法，采用便携快装原位试验直流风洞配合手持式风速风压仪实现，其中直流风洞由便携床式升降架和安装在其上的风洞装置组成，能自由调节测试支撑平台的离地高度，进而实现对风洞洞体即测试端口高度的灵活调节。采用这种结构的直流风洞，通过调节动力段的变频风机可复现任意风速下的风场，配合手持式风速风压仪可测得被测植株前后的风速风压值，取前后各测点的平均值作为前后最终测试的风速风压值，根据测得的压降和风速计算出植株不同高度处的风阻系数，从而对植株实现在不同高度、不同风速下的气动阻力特性的原位测试。

本发明的具体技术方案如下：

一种适于植株气流阻力特性的原位测试方法，采用原位试验直流风洞和手持式风速风压仪进行测试，其中所述的原位试验直流风洞，由便携床式升降架和安装在其上的风洞装置组成，其中风洞装置由依次连通的动力段、过渡段、稳流段、可视段和测试端口组成；床式升降架由上限位钢架、测试支撑平台和支撑竖杆组成；

更进一步的，所述动力段由圆形进风口、可调频变速风机和圆形出风口组成，其中的风机为轴流式，可适用220伏特两相电，或者配带蓄电池，能很好地方便于田间测试。风机的端部带有安全防护罩，防止人为侵入；风机底部设置有箱式连接板；圆形出风口通过环形连接板与过渡段固定连接。

过渡段进风口为圆形，出风口为矩形，且在过渡段内设置有分流板；过渡段出风口通过矩形连接板与稳流段连接。

稳流段由静流矩形管道组成，且进风口和出风口均为矩形，在进风口内设置有矩形稳流板，出风口内设置有轴网；所述的矩形稳流板上设置有大小不一的孔，且大孔、中孔和小孔按环形阵列排列设置；在轴网轴身位置处粘接有彩色毛线，透过可视段可方便用于实时观察气流场状态；同时在轴网的各轴交点处，选取五个交点设置小型激光灯，可发射激光束到植株表面，激光束的位置作为探测时手持式风速风压仪的检测位置，实现对测试区域和测点的精确无干扰定位；在静流矩形管道的上壁面设有水准管，用来校准装置的平整度；稳流段出风口通过矩形连接板与可视段连接。

可视段尾部为测试端口，可视段及测试端口均为矩形风道，且可视段为透明材质制作可肉眼观察风道内的风场分布情况。