【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海洋工程实验领域，涉及了一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置。
技术介绍
1、随着新能源等新兴产业的快速发展，与日俱增的矿产资源需求同陆域矿产储量、品类下降的不平衡日益凸显，深海矿产逐渐成为目前最重要的陆地接替资源，受到了世界各国的广泛关注与研究。深海采矿的商业化发展实际上是一条探索采集效率和环境友好相均衡的道路。但现阶段对于海洋沉积物扩散形成羽状流的机理讨论尚不清晰，目前的一些实验装置关注于大尺度、中尺度的扩散模拟，但很难不找到细节的扩散现象，主要是因为大范围光照不充分、环境背景与沉积物的颜色区分度不高。因此，本专利技术设计了一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，以更好的捕捉沉积物扩散的细节，促进深海采矿及类似领域沉积物扩散机理研究。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术目的是提出了一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置。
2、本专利技术的技术方案是：本专利技术所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，包括安置在最底层的积水槽，在所述积水槽的上壁处分别依次的安置有相互连接的水平扩散管、沉积物扩散舱及补偿水槽，
3、在所述水平扩散管、沉积物扩散舱的底端安置有支撑架，所述水平扩散管、沉积物扩散舱通过支撑架安置在积水槽上，
4、在所述补偿水槽的安置有支架，所述补偿水槽通过支架安置在积水槽上；
5、所述水平扩散管的一端连接在沉积物扩散舱上，在所述水平扩散管的另一端安置有水平
6、在所述沉积物扩散舱的上端安置有垂直沉积物扩散管，在所述垂直沉积物扩散管的上端安置有垂直沉积物扩散管管塞；
7、在所述沉积物扩散舱的另一端安置有过流滤波管，所述过流滤波管的另一端连接在补偿水槽上；
8、在所述过流滤波管的底端安置有支撑架，所述过流滤波管通过支撑架安置在积水槽上。
9、进一步的，所述沉积物扩散舱包括舱壁，在所述舱壁上、朝向水平扩散管的一端开设有与水平扩散管相连接的水平沉积物扩散入口，
10、在所述舱壁上、朝向垂直沉积物扩散管的一端开设有与垂直沉积物扩散管相连接的垂直沉积物扩散入口，
11、在所述舱壁上、朝向过流滤波管的一端开设有与过流滤波管相连接的过流滤波管连接口；
12、在所述沉积物扩散舱的底壁上安置有底部出水口塞；
13、在所述沉积物扩散舱一侧舱壁的外部安置有高速相机观察窗，所述高速相机观察窗包括观察窗舱壁，在所述观察窗舱壁的中心位置开设有高速相机连接口。
14、进一步的，在所述沉积物扩散舱的内部安置有高速摄像机，
15、所述高速摄像机与高速相机连接口处于同一水平位置。
16、进一步的，在所述水平扩散管的顶部与水平扩散管管塞相连接处安置有柔性填充块及紧固螺栓，
17、在所述柔性填充块的内部安置有水密柔性垫层，其外部包裹有软钢槽，在所述软软钢槽的外部包裹有一圈紧固钢圈，在所述紧固钢圈的外部安置有紧固螺栓，
18、所述紧固螺栓包括安置在紧固钢圈上的螺钉及安置在螺钉上的螺母。
19、进一步的，在所述水平扩散管中还穿设有沉积物喷管，所述沉积物喷管包括喷泵管道及安置在喷泵管道外部的水密钢套，所述水密钢套穿设在柔性填充块的水密柔性垫层中，所述水密柔性垫层包裹住水密钢套从而形成水密安装；
20、在所述喷泵管道上安置有刻度尺。
21、进一步的，在所述沉积物喷管的另一端还连接有流速控器、沉积物物料搅拌釜及电源，所述流速控器与沉积物物料搅拌釜通过管道相连接，并通过电缆连接在电源上。
22、进一步的，在所述垂直沉积物扩散管中还穿设有沉积物喷管，所述沉积物喷管包括喷泵管道及安置在喷泵管道外部的水密钢套，在所述喷泵管道上安置有刻度尺；
23、在所述沉积物喷管的另一端还连接有流速控器、沉积物物料搅拌釜及电源，所述流速控器与沉积物物料搅拌釜通过管道相连接，并通过电缆连接在电源上。
24、进一步的，所述补偿水槽包括水槽壁，在其中一侧的水槽壁的中心位置开设有塞口；
25、所述积水槽包括槽体，在其中一侧的槽体上开设有出水口。
26、进一步的，所述沉积物扩散舱的后、左、右、上、下面从内至外包括光敏树脂层、柔性led灯带层、反光锡箔纸层、柔性防护填充层及不锈钢保护层五层；
27、所述高速相机观察窗包括反光锡箔纸层及不锈钢保护层两层，其中，内层为反光锡箔纸层，外层为不锈钢保护层。
28、进一步的，在在所述过流滤波管内部填充有蜂窝状消波及流网。
29、本专利技术的有益效果是：1、本专利技术基于光敏树脂透光性好，led灯发光、反光锡箔纸反光现将，构造高亮度空间，一方面为高速摄像头提供充足的光照；另一方面使更好的提升沉积物与环境辨识率；2、本专利技术基于沉积物扩散随距离范围逐步扩大的现象，设计了延伸的漏斗形状，保证在观察窗内充分观测到主要的扩散现象；3、本专利技术基于体积守恒、能量守恒，设计了补偿水槽，以缓冲沉积物喷泵进装置内扩大的流体体积；同时，设计了过流滤波管以环节流动产生的波、流，减少了对实验的影响。
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1.一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：包括安置在最底层的积水槽(10)，在所述积水槽(10)的上壁处分别依次的安置有相互连接的水平扩散管(2)、沉积物扩散舱(1)及补偿水槽(8)，
2.根据权利要求1所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：所述沉积物扩散舱(1)包括舱壁(11)，在所述舱壁(11)上、朝向水平扩散管(2)的一端开设有与水平扩散管(2)相连接的水平沉积物扩散入口(12)，
3.根据权利要求2所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：在所述沉积物扩散舱(1)的内部安置有高速摄像机(40)，
4.根据权利要求2所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：在所述水平扩散管(2)的顶部与水平扩散管管塞(3)相连接处安置有柔性填充块(21)及紧固螺栓(22)，
5.根据权利要求4所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：在所述水平扩散管(2)中还穿设有沉积物喷管(30)，所述沉积物喷管(30)包括喷
6.根据权利要求5所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：在所述沉积物喷管(30)的另一端还连接有流速控器、沉积物物料搅拌釜及电源，所述流速控器与沉积物物料搅拌釜通过管道相连接，并通过电缆连接在电源上。
7.根据权利要求1所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：在所述垂直沉积物扩散管(4)中还穿设有沉积物喷管(30)，所述沉积物喷管(30)包括喷泵管道(301)及安置在喷泵管道(301)外部的水密钢套(302)，在所述喷泵管道(301)上安置有刻度尺(303)；
8.根据权利要求1所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：所述补偿水槽(8)包括水槽壁(81)，在其中一侧的水槽壁(81)的中心位置开设有塞口(82)；
9.根据权利要求2所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：所述沉积物扩散舱(1)的后、左、右、上、下面从内至外包括光敏树脂层(511)、柔性LED灯带层(512)、反光锡箔纸层(513)、柔性防护填充层(514)及不锈钢保护层(515)五层；
10.根据权利要求1所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：在在所述过流滤波管(7)内部填充有蜂窝状消波(71)及流网(72)。
...【技术特征摘要】
1.一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：包括安置在最底层的积水槽(10)，在所述积水槽(10)的上壁处分别依次的安置有相互连接的水平扩散管(2)、沉积物扩散舱(1)及补偿水槽(8)，
2.根据权利要求1所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：所述沉积物扩散舱(1)包括舱壁(11)，在所述舱壁(11)上、朝向水平扩散管(2)的一端开设有与水平扩散管(2)相连接的水平沉积物扩散入口(12)，
3.根据权利要求2所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：在所述沉积物扩散舱(1)的内部安置有高速摄像机(40)，
4.根据权利要求2所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：在所述水平扩散管(2)的顶部与水平扩散管管塞(3)相连接处安置有柔性填充块(21)及紧固螺栓(22)，
5.根据权利要求4所述的一种小尺度高清晰度沉积物羽流形成机理研究实验装置，其特征在于：在所述水平扩散管(2)中还穿设有沉积物喷管(30)，所述沉积物喷管(30)包括喷泵管道(301)及安置在喷泵管道(301)外部的水密钢套(302)，所述水密钢套(302)穿设在柔性填充块(21)的水密柔性垫层(211)中，所述水密柔性垫层(211)包裹住水密钢套(302)从而形成水密安...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐立新，李秀，刘亚娇，窦培林，张曙光，韩超帅，洪智超，沈人杰，于雪莹，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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