本实用新型专利技术是提供一种可以提升视觉效果，可以更直观的理解大气热力对流的大气热力对流模拟演示装置，涉及教学设备技术领域。一种大气热力对流模拟演示装置，包括加热盘、透明水槽、软管和用于加水且可漂浮于水的加水槽；所述加热盘设有与加水槽的底部配合以支撑透明水槽的支撑区，所述支撑区内设有面积小于支撑区的加热区，以用于对加水槽的底部局部加热；所述加水槽的底部设有多个漏水孔，所述加水槽设置在透明水槽内，并能在水的浮力作用下沿透明水槽向上浮动；所述软管的一端与加水槽相接，以向加水槽供水。本实用新型专利技术可以提升教学效果。学效果。学效果。
【技术实现步骤摘要】
一种大气热力对流模拟演示装置
[0001]本技术涉及教学设备
，具体涉及一种大气热力对流模拟演示装置。
技术介绍
[0002]大气热力对流是大气中的一团空气在热力或动力作用下的垂直上升运动。通过大气对流一方面可以产生大气低层与高层之间的热量、动量和水汽的交换，另一方面对流引起的水汽凝结可能产生降水。热力作用下的大气对流主要是指在层结不稳定的大气中，一团空气的密度小于环境空气的密度，因而它所受的浮力大于重力，则在净的阿基米德浮力作用下形成的上升运动。大气对流现象用肉眼难以看出，为了便于理解，通常需要借助他物转化而观察。
[0003]现有的大气热力对流模拟演示装置大多借助于风叶轮的转动观察气流的流动，如，申请号为201920894660.7公开的一种空气对流现象演示装置。现有的这类演示装置这种通过风叶轮的转动来判断空气的流动的方式虽然可以一定程度地加深人们对大气热力对流的理解，但还存在视觉效果不够明显，不够直观的问题。
技术实现思路
[0004]本技术所要解决的技术问题是提供一种可以提升视觉效果，可以更直观的理解大气热力对流的大气热力对流模拟演示装置。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大气热力对流模拟演示装置，包括加热盘、透明水槽、软管和用于加水且可漂浮于水的加水槽；
[0006]所述加热盘设有与加水槽的底部配合以支撑透明水槽的支撑区，所述支撑区内设有面积小于支撑区的加热区，以用于对加水槽的底部局部加热；
[0007]所述加水槽的底部设有多个漏水孔，所述加水槽设置在透明水槽内，并能在水的浮力作用下沿透明水槽向上浮动；
[0008]所述软管的一端与加水槽相接，以向加水槽供水。
[0009]进一步地，所述加热区设置在支撑区的中心。
[0010]进一步地，所述加水槽内设有迂回盘旋在其底部，且一端封闭另一端开口的盘管；所述盘管上设有多个沿着盘管延伸方向布置的出水孔，所述软管的一端与盘管的开口端相连接。
[0011]进一步地，所述盘管沿着加水槽的中心呈螺旋形迂回盘旋。
[0012]进一步地，所述加水槽的底部下方设有用于缓冲漏水孔下漏的水的多孔结构材料层，所述多孔结构材料层与加水槽固接。
[0013]进一步地，所述多孔结构材料层为海绵。
[0014]进一步地，还包括混合容器，所述混合容器上设有冷水进水管和热水进水管，所述软管的另一端与混合容器相连接，以引流出混合容器内的水。
[0015]进一步地，所述冷水进水管的出水口与热水进水管的出水口相对设置。
[0016]进一步地，还包括感温变色条，所述感温变色条竖向设置于透明水槽内。
[0017]本技术的有益效果是：本技术通过透明水槽和加水槽可以巧妙地利用冷暖水模拟大气对流层中下暖上冷的温度层结，进而通过加热盘加热，模拟大气低层受热不均匀产生的热力上升和扰动，模拟出大气中热力对流的产生和运动，再通过示踪剂，可以显示出大气对流的运动轨迹，使得大气中看不见摸不着的热力对流形象具体化地显示出来，为理解大气热力对流产生机理和发展过程提供了更为形象的实验演示，可以提升教学效果。
附图说明
[0018]图1是本技术的大气热力对流模拟演示装置的结构示意图；
[0019]图2是本技术的加热盘结构示意图；
[0020]图3是图1的俯视图；
[0021]图中所示：加热盘1，透明水槽2，加水槽3，软管4，混合容器5，感温变色条6，支撑区11，加热区12，漏水孔31，盘管32，多孔结构材料层33，冷水进水管51，热水进水管52，出水孔321。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0023]如图1、图2所示，本技术的一种大气热力对流模拟演示装置，包括加热盘1、透明水槽2、软管4和用于加水且可漂浮于水的加水槽3。透明水槽2、加水槽3可采用各种形状，图中均为圆形槽。所述加热盘1设有与加水槽3的底部配合以支撑透明水槽2的支撑区11，所述支撑区11内设有面积小于支撑区11的加热区12，以用于对加水槽3的底部局部加热。加热区12可设置在支撑区11的中心区域也可设置在边缘区域。为了提高演示效果，优选地，加热区12设置在支撑区11的中心，以对加水槽3的底部中心区域加热。可以理解的是，加热区12内应设有电热丝。所述加水槽3的底部设有多个漏水孔31，所述加水槽3设置在透明水槽2内，并能在加水槽3内的水的浮力作用下沿透明水槽2向上浮动。所述软管4的一端与加水槽3相接，以向加水槽3供水。
[0024]该大气热力对流模拟演示装置具体使用过程如下：
[0025]在透明水槽2的底部尽量均匀放置一定量的碘化银；
[0026]将软管4连接至热水器上，通过软管4向透明水槽2加入一定量的水(水先进入加水槽3内，再通过其底部的漏水孔31均匀地进入透明水槽2)，在水的浮力作用下，加水槽3的高度随着透明水槽2内的水位升高而自动上移，在加水的过程中，使软管通入的水温逐渐降低，使得透明水槽2内水的温度下面高上面低(软管加水过程时间应尽量短，否则透明水槽2内的水难以保持下面高上面低)；
[0027]通过加热盘1的加热区12对透明水槽2的底部局部加热，在此过程中，可以看到透明水槽2内的碘化银扩散轨迹，该扩散轨迹即与大气热力对流相同；
[0028]最后待碘化银在透明水槽2内均匀扩散后，通过温度计可以看到透明水槽2内各处的温度趋于一致。
[0029]漏水孔31的作用是使加水槽3中的水均匀平缓地流入透明水槽2内，从而尽量减少
加水时对透明水槽2内水的扰动，减少透明水槽2内水分子之间的运动，即：尽可能保证加水过程中透明水槽2内水的温度按下面高上面低的方式排布。如此，可以提高模拟效果。漏水孔31应尽量均匀布满于加水槽3的底部，漏水孔31的直径优选不大于2mm。软管4的作用主要是便于加水槽3上下浮动。
[0030]加水槽3的大小比透明水槽2稍小即可，两者的形状应尽量一致，加水槽3的槽体可以采用密度比水小的材料制成，如，泡沫。当然，加水槽3的槽体也可不采用密度比水小的材料制成，只需在加水槽3的槽体上设有可漂浮的材料使槽体可漂浮于水即可。
[0031]本技术通过透明水槽2和加水槽3可以巧妙地利用冷暖水模拟大气对流层中下暖上冷的温度层结构，进而通过加热盘1加热，模拟大气低层受热不均匀产生的热力上升和扰动，模拟出大气中热力对流的产生和运动，再通过示踪剂，可以更直观形象地显示出大气对流的运动轨迹，使得大气中看不见摸不着的热力对流形象具体化地显示出来，提升了视觉效果，为理解大气热力对流产生机理和发展过程提供了更为形象的实验演示。
[0032]软管4可直接将水引入加水槽3内，本技术中，加水槽3内设有迂回盘旋在其底部，且一端封闭另一端开口的盘管32，盘管32上设有多个沿着盘管延伸方向布置的出水孔321。软管4的一端与盘管32的开口端相连接，从而通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大气热力对流模拟演示装置，其特征在于：包括加热盘(1)、透明水槽(2)、软管(4)和用于加水且可漂浮于水的加水槽(3)；所述加热盘(1)设有与加水槽(3)的底部配合以支撑透明水槽(2)的支撑区(11)，所述支撑区(11)内设有面积小于支撑区(11)的加热区(12)，以用于对加水槽(3)的底部局部加热；所述加水槽(3)的底部设有多个漏水孔(31)，所述加水槽(3)设置在透明水槽(2)内，并能在水的浮力作用下沿透明水槽(2)向上浮动；所述软管(4)的一端与加水槽(3)相接，以向加水槽(3)供水。2.如权利要求1所述的一种大气热力对流模拟演示装置，其特征在于：所述加热区(12)设置在支撑区(11)的中心。3.如权利要求1所述的一种大气热力对流模拟演示装置，其特征在于：所述加水槽(3)内设有迂回盘旋在其底部，且一端封闭另一端开口的盘管(32)；所述盘管(32)上设有多个沿着盘管延伸方向布置的出水孔，所述软管(4)的一端与盘管(32)的开口端相连接。4.如权利要求3所述的一种大气热力对...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈超辉，陈雄，尹珊建，盛夏，何宏让，姜勇强，王飞来，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：新型
国别省市：
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