一种多级驱动的粗颗粒矿物拖曳系数测量装置及方法

本发明涉及颗粒水动力特性测试技术领域，公开了一种多级驱动的粗颗粒矿物拖曳系数测量装置及方法。装置包括圆桶、粗颗粒矿物、连接绳、第一定滑轮、第二定滑轮、激光位移传感器及多级驱动装置，所述多级驱动装置包括平衡砝码和驱动砝码。试验初始阶段，平衡砝码与驱动砝码共同提供驱动力，使颗粒在水中加速上升；驱动砝码落地后退出驱动，平衡砝码继续牵引颗粒达到匀速状态。激光位移传感器测量平衡砝码的实时位移，根据位移—时间关系获得颗粒稳态速度，并依据平衡砝码重力、颗粒重力及浮力的稳态平衡关系确定拖曳力，进而计算拖曳系数。通过调整两类砝码质量，实现多级驱动、连续测量和多工况测试，获得不同稳态速度下的拖曳力及拖曳系数。