一种扰流式化解龙卷风装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术在于公开一种扰流式化解龙卷风装置。针对龙卷风生成机理，用轻质柔软的材料制成众多重心不在几何中心的扰流子，所述的扰流子形状、大小、质量不一，且表面粗糙不平。分别用绳索使多个所述的扰流子相互挂绕成组，将其放置于龙卷风频发地带。龙卷风经过时卷入其中，根据空气动力学原理，破坏龙卷风原本规则运动的旋转气流从而减弱龙卷风，甚至化解生成初期的龙卷风。该装置安全易行且成本低廉，具有良好的社会与经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种扰流式化解龙卷风装置
本技术涉及龙卷风灾害的防御领域，尤其是一种扰流式化解龙卷风装置。
技术介绍
龙卷风多发生在高温高湿的不稳定气团中，地面和高空悬殊的温度差使冷空气急剧下降，热空气迅速上升，上下层空气强烈对流产生一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋。 龙卷风的形成可以分为四个阶段: (I)大气的不稳定性产生强烈的上升气流，由于急流中的最大过境气流的影响，它被进一步加强。 (2)由于与在垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用，上升气流在对流层的中部开始旋转，形成中尺度气旋。 (3)随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展，它本身变细并增强。同时，一个小面积的增强辅合，即初生的龙卷在气旋内部形成，产生气旋的同样过程，形成龙卷核心。 (4)龙卷核心中的旋转与气旋中的不同，它的强度足以使龙卷一直伸展到地面。当发展的涡旋到达地面高度时，地面气压急剧下降，地面风速急剧上升，形成强烈气旋的龙卷风。 美国是龙卷风的多发地。美国亚利桑那州立大学地理学教授兰迪?切尔韦尼表示，全球有80%至90%的龙卷风发生在美国。美国平均每天有5个龙卷风发生，每年就有1000至2000个龙卷风，尤其是集中在俄克拉荷马州、堪萨斯州、内布拉斯加州、依阿华州。美国的龙卷风不仅数量多，而且强度大。美国是名副其实的“龙卷之乡”。 龙卷风属于一种灾难性气候，其中蕴含巨大的能量。当龙卷风的漏斗状旋涡直径为200米时，其旋流功率可达3万兆瓦，相当于10座大型水电站的总电量。目前的认识和技术水平，对龙卷风灾害的防御主要是加强对龙卷风的监测预报和服务，迄今为止，人为地干扰或减弱龙卷风的方法与措施还不多见。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种减弱甚至化解部分龙卷风的装置，为实现此目的采用如下技术方案: 一种扰流式化解龙卷风装置，设置于龙卷风频发地带。包括置于存储箱内的众多重心不在几何中心的轻质扰流子，所述的部分轻质扰流子用绳索挂绕成组，所述的扰流子为轻质柔软的材料制成的形状、大小、质量不一，且表面粗糙不平的实体、空心体和/或可充气的气囊体。 其中，所述的扰流子的重心偏离其几何中心。所述的扰流子的形状包括多边不规则棱柱、圆锥、多边不规则锥体、畸形多面体、风叶轮状、滑翔翼状、螺旋状、风筝状、碗状。 其中，轻质柔软的材料包括尼龙、涤纶、棉涤、橡塑面料及发泡塑胶。所述的发泡塑胶包括PE、PP、PET、PVC, PS、ABS0所述的绳索材料为抗拉纤维，包括改性聚乙烯、聚丙烯、尼龙丝、麻绳。 优选地,所述的存储箱设有手动或自动箱盖。 优选地，还包括若干风速、风力、风向传感器，其设于存储箱四周。 优选地，所述的存储箱壁上还设有大量对流通气孔。 在龙卷风频发的地区，包括城市的郊区、田野、草原、湖面等区域密集放置所述的存储箱。当传感器检测到龙卷风时自动打开存储箱盖，也可以手动或采用其他的控制系统打开箱盖，使挂绕成组的扰流子被卷入龙卷风中，风力作用下气囊体扰流子会充气膨胀。根据空气动力学原理，大量表面粗糙不平的扰流子大大增加了风阻，减弱龙卷风的风力，同时耗散其能量。形状各异、重心处于偏心位置的扰流子在风力作用下进行不规则的运动，破坏龙卷风形成的规则自旋运动，使其无法形成稳定的气旋。将多个扰流子挂绕成组，扰流子之间相互拉拔，使其更进一步增加风阻，提高其对龙卷风气旋的破坏效能。当所述的扰流子在风力过后，气囊体扰流子迅速收缩落地，实体、空心体则直接落地，可回收再利用。 该装置安全易行且成本低廉，可弱化部分龙卷风。同时，在龙卷风生成初期可有效地扰乱其进一步的生成，减少龙卷风造成的巨大灾害。 【附图说明】 图1为本技术的结构示意图。 【具体实施方式】 为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例及附图，对本技术进行进一步详细说明。 如图1所示，本技术公开了一种扰流式化解龙卷风装置，设置于龙卷风频发地带。该装置包括设于存储箱I内的众多重心不在几何中心的轻质扰流子2。 用PE、PP、PET、PVC、PS、ABS等发泡塑胶材料制成形状各异、大小不一、表面粗糙不平的发泡实体和空心体扰流子2;用厚度不同的尼龙布、涤纶布、棉涤、橡塑等轻质材料制成多边规则和不规则棱柱、圆锥、棱锥、畸形多面体、风叶轮状，滑翔翼状，螺旋状、风筝状、碗状等外形不一的轻质气囊体扰流子2。每个扰流子2的重心偏离几何中心。用改性聚乙烯、聚丙烯、尼龙丝、麻绳等抗拉纤维材料制成的绳索将部分扰流子挂绕成组，图中虚线表示绳索3，众多扰流子2在绳索3的牵引作用下挂绕成组。将众多单独的扰流子2及挂绕成组的扰流子2用存储箱I存储并放置在龙卷风频发地带。 存储箱I周围设置有用于测试风速、风力及风向的传感器(图中未示出)。箱体上设有手动或自动箱盖12，箱壁上还设有大量的对流通气孔11，以便当生成初期龙卷风经过时，将箱内大量的扰流子吹出。 当传感器检测到龙卷风在该地区构成初期龙卷风生成的基本条件时，手动或自动打开存储箱盖12。如图中的点线所示为龙卷风的成型轨迹4，扰流子2大量卷入风中，气囊体扰流子2会充气膨胀。根据扰流子2重心偏心的特点，扰流子2在阻挡风力的同时也在做自身不规则的运动，即多个不同角度的偏向运动。进而破坏龙卷风的规则自旋运动方向，加强了龙卷风中的乱流，使龙卷风无法带着扰流子2做规则运动使其无法形成稳定气旋，大大减弱其风力。挂绕成组的扰流子2之间有相互作用力，使其不易被甩出龙卷风作用区域，进而增强其在龙卷风中的“破坏”作用。当扰流子2在龙卷风能量耗散过后，气囊体扰流子2迅速收缩落地，实体扰流子2则直接落地，可回收利用。由于扰流子2采用轻质材料制成，可防止在风力作用下或风过落地时，扰流子对人群、建筑物及公用设施等造成的撞击伤害。 以上所述，仅为本技术较佳的【具体实施方式】，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扰流式化解龙卷风装置，设置于龙卷风频发地带，其特征在于：包括置于存储箱内的众多重心不在几何中心的轻质扰流子，所述的部分轻质扰流子用绳索挂绕成组，所述的扰流子为轻质柔软的材料制成的形状、大小、质量不一，且表面粗糙不平的实体、空心体和/或可充气的气囊体。

【技术特征摘要】
1.一种扰流式化解龙卷风装置，设置于龙卷风频发地带，其特征在于:包括置于存储箱内的众多重心不在几何中心的轻质扰流子，所述的部分轻质扰流子用绳索挂绕成组，所述的扰流子为轻质柔软的材料制成的形状、大小、质量不一，且表面粗糙不平的实体、空心体和/或可充气的气囊体。2.如权利要求1所述的一种扰流式化解龙卷风装置，其特征在于:所述的扰流子的重心偏离其几何中心。3.如权利要求1所述的一种扰流式化解龙卷风装置，其特征在于:所述的扰流子的形状为多边不规则棱柱、圆锥、多边不规则锥体、畸形多面体、风叶轮状、滑翔翼状、螺旋状、风筝状、碗状。4.如权利要求1所述的一种扰流式化解龙卷风装置，其特征在于:制备所述的扰流...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜立平，
申请(专利权)人：姜立平，
类型：新型
国别省市：福建;35