技术摘要：
本发明公开了一种研究生物对风沙的反应行为的实验装置，包括管道系统、送风系统、加热系统、加沙系统、除尘系统和测量系统；管道系统包括依次连通的进料管段、观测管段和出料管段，至少观测管段是透明的；送风系统用于向进料管段入口风速可调的正压送风；加热系统用于  全部
背景技术：
冲蚀磨损是指流体携带固体颗粒以一定角度和速度冲击靶材表面而发生材料损 耗的现象。当管道、旋转机械等设备运行在含沙条件下时，沙粒会对过流部件表面造成严重 的冲蚀磨损，使装置的性能下降，造成经济损失，甚至引发安全事故。近年来，仿生学者发现 生活于沙漠中的生物体表几乎没有任何损伤，应用仿生学方法增强部件抗磨损特性的思路 逐渐引起学者关注，研究表明简单的仿生结构形态均可以改善试件的耐磨性能。这些研究 结果为仿生抗磨损研究提供了良好的支撑。 现有的研究工作主要是以生物标本为研究对象、重点关注生物标本的表面结构特 征，展开仿生抗磨损研究的。而生物系统是十分复杂的，沙漠生物经过长期的自然进化，除 了拥有特殊的体表形态和生理功能以外，在风沙环境中还可能做出特殊的行为反应，可能 是这些综合因素使其能够抵抗风沙磨蚀，得以在沙漠环境中生存下来。受沙漠环境和技术 条件的限制，目前还无法实现在沙漠中观测沙漠生物在风沙中的行为特征。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种研究生物对风沙的反应行为的实验装置，该装置能够模 拟真实的沙漠环境，有助于推进沙漠生物仿生学的研究。 本发明所采用的技术方案是： 一种研究生物对风沙的反应行为的实验装置，包括管道系统、送风系统、加热系 统、加沙系统、除尘系统和测量系统；管道系统包括依次连通的进料管段、观测管段和出料 管段，至少观测管段是透明的；送风系统用于向进料管段入口风速可调的正压送风；加热系 统用于对送风系统进风口或出风口温度可调的加热；加沙系统用于向进料管段下游速度可 调的加入沙子；除尘系统用于收集出料管段出口处的沙子；测量系统用于测量管道系统内 部的风速和温度；观测管段设有取放生物的取放口，取放口和加沙系统的加沙口均带有封 堵件。 进一步地，送风系统通过软风管与进料管段入口连通，加沙系统通过软风管与进 料管段下游连通。 进一步地，管道系统采用横截面为矩形的管道。 进一步地，观测管段的进风口和出风口各安装有栅栏。 进一步地，进料管段和观测管段均横向，进料管段的入口处设有整流器、下游设有 外接加沙系统的接头，出料管段通过弯管向下弯曲后一分为二，一部分继续向下、另一部分 横向。 进一步地，送风系统包括风机、驱动风机的电动机和调控电动机的无极调速变频 3 CN 111587707 A 说　明　书 2/4 页 器，风机的出风口与进料管段入口连通。 进一步地，加沙系统包括双螺旋加料器和调控双螺旋加料器的无极调速变频器， 双螺旋加料器采用水平给料、竖直布料的结构。 进一步地，加热系统包括加热器和温控箱，加热器的进风口与大气连通、出风口与 送风系统进风口连通，加热器的内腔和出风口处各安装有温度传感器且温度传感器与温控 箱连接、温度传感器的读数在温控箱上显示，通过温控箱调节加热器从而控制输出空气的 温度。 进一步地，除尘系统为罩在出料管段出口处的风布袋。 进一步地，整个实验装置支撑的安装在支架上，支架底部设有带有刹车的脚轮。 本发明的有益效果是： 该装置通过向管道系统送风和加沙，且可调风速、可调温度、可变固相浓度，能够 模拟真实的沙漠环境，从而在观测管段对活体沙漠生物的风沙反应、气固两相流运动、颗粒 冲蚀磨损机理等进行观察、摄影拍照等可视化研究，有助于推进沙漠生物仿生学的研究；封 堵件避免了正压送风时观测管段的漏气以及加沙系统不能正常加沙的缺陷。 附图说明 图1是本发明实施例的结构示意图。 图2是本发明实施例中观测管段的结构示意图。 图3是本发明实施例中加沙系统的结构示意图。 图中：1-温控箱；2-加热器；3-无极调速变频器；4-温度传感器(加热器内腔)；5-风 机；6-电动机；7-温度传感器(加热器出风口)；8-软风管(进料管段进口)；9-整流器；10-双 螺旋加料器；11-加沙口；12-封堵件(加沙口)；13-取放口；14-管道系统；15-风布袋(横向)； 16-横向出风口；17-竖向出风口；18-风布袋(竖向)；19-电子温度计；20-脚轮(带刹车)；21- 支架；22-封堵件(取放口)；23-栅栏；24-软风管(进料管段下游)；25-风速仪；26-无极调速 变频器(双螺旋加料器)。