一種基于智能互動(dòng)平臺(tái)的城市高密度風(fēng)環(huán)境模擬的風(fēng)洞系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要應(yīng)用于建筑數(shù)字化設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體是一種基于智能互動(dòng)平臺(tái)的城市高密度風(fēng)環(huán)境模擬的風(fēng)洞系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前已有的風(fēng)洞系統(tǒng)主要應(yīng)用在大型工業(yè)領(lǐng)域，例如航空航天測(cè)驗(yàn)，汽車工業(yè)測(cè)驗(yàn)，建筑結(jié)構(gòu)測(cè)驗(yàn)等，測(cè)試的部分體型龐大，因此提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境的風(fēng)洞系統(tǒng)相應(yīng)的尺寸巨大；同時(shí)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)提供結(jié)果精度要求極高，之于實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)x器及整個(gè)風(fēng)洞系統(tǒng)的場(chǎng)地、造價(jià)都有極高的要求，因此風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)并不能普及。另外，隨著建筑數(shù)字化發(fā)展以及性能化建筑發(fā)展的深入，傳統(tǒng)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，準(zhǔn)備工序復(fù)雜無(wú)法滿足建筑設(shè)計(jì)初期階段的快速生形推演，同時(shí)，傳統(tǒng)風(fēng)洞的測(cè)試結(jié)果無(wú)法直接輸出到建筑設(shè)計(jì)數(shù)字軟件從而與其他設(shè)計(jì)階段連接，需要一種基于智能平臺(tái)的高密度城市風(fēng)環(huán)境研究的風(fēng)洞系統(tǒng)。
[0003]總體來(lái)說(shuō)，目前已有的風(fēng)洞系統(tǒng)存在的不足之處為:(1)設(shè)備占地面積大，無(wú)法搬運(yùn)與移動(dòng)；(2)測(cè)量結(jié)果無(wú)法直接輸出到建筑生形軟件；(3)單次實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，準(zhǔn)備工序復(fù)雜；(4)實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)人工成本高；(5)實(shí)驗(yàn)在建筑初期設(shè)計(jì)階段無(wú)法快速得到反饋結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種基于智能互動(dòng)平臺(tái)的城市高密度風(fēng)環(huán)境模擬的風(fēng)洞系統(tǒng)，本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，成本可控，測(cè)量精度滿足建筑初期設(shè)計(jì)需求，適用于不同城市高密度風(fēng)環(huán)境模擬，通過(guò)智能平臺(tái)的互動(dòng)模擬實(shí)現(xiàn)結(jié)果可瞬時(shí)值反饋的風(fēng)洞研究。
[0005]本發(fā)明的基于智能互動(dòng)平臺(tái)的城市高密度風(fēng)環(huán)境模擬的風(fēng)洞系統(tǒng)，由穩(wěn)定段、收縮段、實(shí)驗(yàn)段、擴(kuò)散段以及風(fēng)機(jī)段依次連接組成，其中:穩(wěn)定段由第一腔壁I和嵌于第一腔壁I內(nèi)的整流裝置6構(gòu)成的；收縮段由二腔壁2構(gòu)成，實(shí)驗(yàn)段由第三腔壁3、圓盤裝置9、開(kāi)啟觀察門裝置10、模擬測(cè)量裝置11和材料箱34組成，所述圓盤裝置9位于第三腔壁3內(nèi)底部，開(kāi)啟觀察門裝置10位于第三腔壁3側(cè)壁，材料箱34和模擬測(cè)量裝置11均位于第三腔壁3內(nèi)，擴(kuò)散段由第四腔壁4構(gòu)成，風(fēng)機(jī)段由第五腔壁5，風(fēng)機(jī)裝置7和風(fēng)扇段整流裝置8構(gòu)成。
[0006]本發(fā)明中，穩(wěn)定段的第一腔壁I由第一結(jié)構(gòu)框架13和第二觀察側(cè)壁12套接構(gòu)成，第二觀察側(cè)壁由四塊透明板首尾通過(guò)凹凸交接方式插接組成，第二結(jié)構(gòu)框架13由內(nèi)外兩層套接而成，其內(nèi)層與第一觀察側(cè)壁12相平對(duì)接，其外層延伸的部分同時(shí)連接固定第一觀察側(cè)壁12與第二結(jié)構(gòu)框架的內(nèi)層，這樣就將第一結(jié)構(gòu)框架13與第一觀察側(cè)壁12連接起來(lái)了 ；整流裝置6由三層相同的固定框架38和金屬絲網(wǎng)22構(gòu)成，金屬絲網(wǎng)22張緊后由固定框架38從兩側(cè)壓緊從而固定；整流裝置6內(nèi)嵌固定在第一觀察側(cè)壁12內(nèi)通道。
[0007]本發(fā)明中，收縮段的第二腔壁2由第二結(jié)構(gòu)框架15和第二觀察側(cè)壁14套結(jié)構(gòu)成，第二觀察側(cè)壁由四塊透明板首尾通過(guò)凹凸交接方式插接組成，第二結(jié)構(gòu)框架15由兩段組成，每段皆由內(nèi)外兩層套結(jié)而成，每段的內(nèi)層分別與第二觀察側(cè)壁14相平對(duì)接，每段的外層的延伸部分同時(shí)連接固定第二觀察側(cè)壁14與每段的內(nèi)層，這樣就將兩段的結(jié)構(gòu)框架15和觀察側(cè)壁14連接起來(lái)了。
[0008]本發(fā)明中，實(shí)驗(yàn)段的第三腔壁3由第三結(jié)構(gòu)框架17和第三觀察側(cè)壁16套結(jié)構(gòu)成，第三觀察側(cè)壁由四塊透明板首尾通過(guò)凹凸交接方式插接組成，第三結(jié)構(gòu)框架17由兩段組成，每段皆由內(nèi)外兩層套結(jié)而成，每段的內(nèi)層分別與第三觀察側(cè)壁16相平對(duì)接，每段的外層的延伸部分同時(shí)連接固定第三觀察側(cè)壁16與每段的內(nèi)層，這樣就將兩段的第三結(jié)構(gòu)框架17和第三觀察側(cè)壁16連接起來(lái)了 ；圓盤裝置9由刻度托盤23、電動(dòng)轉(zhuǎn)盤24以及轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)支架25構(gòu)成，刻度托盤23由上、下兩層組成，其上層與第三觀察側(cè)壁16的下表面相平，刻度轉(zhuǎn)盤23與電動(dòng)轉(zhuǎn)盤24垂直方向上固定，電動(dòng)轉(zhuǎn)盤24可由市場(chǎng)購(gòu)買，轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)支架25為垂直交叉支撐方式，通過(guò)卡口固定刻度托盤23和電動(dòng)轉(zhuǎn)盤24 ;開(kāi)啟觀察門裝置10由門板29，支撐桿30和鎖扣31構(gòu)成，門板29由透明板及結(jié)構(gòu)框架固定組成，支撐桿30和鎖扣31可由市場(chǎng)購(gòu)買，支撐桿30為一副，分別安裝固定在門板兩側(cè)，鎖扣31為一副，分別安裝在門板開(kāi)啟側(cè)，調(diào)整至關(guān)閉時(shí)壓緊狀態(tài)；模擬測(cè)量裝置11由感應(yīng)器支架26，數(shù)據(jù)傳輸面包線27和電子控制塊28構(gòu)成，感應(yīng)器支架26嵌于第三觀察側(cè)壁16上，兩者為活動(dòng)連接，可調(diào)節(jié)位置，感應(yīng)器支架上排布固定感應(yīng)器，感應(yīng)器與數(shù)據(jù)傳輸面包線27連接，所述數(shù)據(jù)傳輸面包線27沿感應(yīng)器支架26走線，通過(guò)設(shè)定的出線口走線至實(shí)驗(yàn)段腔壁3外，并與電子控制塊28連接，電子控制塊28固定于第三結(jié)構(gòu)框架17靠近電動(dòng)轉(zhuǎn)盤一側(cè)，這樣就完成了模擬測(cè)量裝置的連接；材料箱34由箱體35、箱體整流裝置36及箱體支撐結(jié)構(gòu)37構(gòu)成，箱體支撐結(jié)構(gòu)37活動(dòng)固定在第三觀察側(cè)壁16內(nèi)側(cè)，不需要時(shí)可取出，箱體整流裝置36嵌于箱體35中，箱體35可開(kāi)啟，放入需實(shí)驗(yàn)的材料固定；圓盤裝置9通過(guò)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)支架25和第三結(jié)構(gòu)框架17連接固定，開(kāi)啟觀察門裝置10通過(guò)合頁(yè)固定在第三結(jié)構(gòu)框架17橫向支撐上。
[0009]本發(fā)明中，擴(kuò)散段的第四腔壁4由第四結(jié)構(gòu)框架19和第四觀察側(cè)壁18套結(jié)構(gòu)成，觀察側(cè)壁由四面透明板通過(guò)凹凸交接方式插接組成，第四結(jié)構(gòu)框架19由兩段組成，每段皆有內(nèi)外兩層套結(jié)而成，內(nèi)層分別于第四觀察側(cè)壁18相平對(duì)接，外層延伸的部分同時(shí)連接固定第四觀察側(cè)壁18與內(nèi)層，這樣就將兩段的第四結(jié)構(gòu)框架19和第四觀察側(cè)壁18連接起來(lái)了。
[0010]本發(fā)明中，風(fēng)機(jī)段的第五腔壁5由第五結(jié)構(gòu)框架21和第五觀察側(cè)壁20套接構(gòu)成，觀察側(cè)壁由四面透明板通過(guò)凹凸交接方式插接組成，第五結(jié)構(gòu)框架21由內(nèi)、外兩層套接而成，其內(nèi)層與第五觀察側(cè)壁20相平對(duì)接，外層延伸的部分同時(shí)連接固定第五觀察側(cè)壁20與第五結(jié)構(gòu)框架的內(nèi)層，這樣就將第五結(jié)構(gòu)框架21與第五觀察側(cè)壁20連接起來(lái)了 ；風(fēng)機(jī)裝置7由軸流風(fēng)機(jī)32和風(fēng)機(jī)固定支架33構(gòu)成，軸流風(fēng)機(jī)32可由市場(chǎng)購(gòu)買，固定支架33通過(guò)卡口固定軸流風(fēng)機(jī)32，并與第五觀察側(cè)壁20固定，固定支架33由結(jié)構(gòu)框架與填充物構(gòu)成，填充物包裹軸流風(fēng)機(jī)32，減緩其振動(dòng)；風(fēng)扇段整流裝置8分為兩段，每段將風(fēng)扇截面和腔壁內(nèi)側(cè)截面光滑連接，保證整個(gè)風(fēng)機(jī)段的內(nèi)側(cè)腔壁為光滑流線曲面，風(fēng)扇段整流裝置內(nèi)嵌固定在第五觀察側(cè)壁20。
[0011]本發(fā)明的工作過(guò)程如下:檢查整個(gè)風(fēng)洞各段腔壁的每條接縫的氣密性，將側(cè)壁的開(kāi)啟觀察門裝置10開(kāi)啟，將內(nèi)設(shè)的模擬測(cè)量裝置11各部分連接固定好，關(guān)閉觀察門裝置10，將鎖扣鎖緊，開(kāi)啟軸流風(fēng)機(jī)32，等待一段時(shí)間，氣流將會(huì)從穩(wěn)定段入口進(jìn)入，撞擊感應(yīng)器表面，電腦端將會(huì)有數(shù)據(jù)顯示，觀察數(shù)據(jù)組，當(dāng)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)，關(guān)閉軸流風(fēng)機(jī)32 ;開(kāi)啟觀察門裝置10，調(diào)整圓盤裝置9中的刻度托盤23于零度方向，將模型放入安置在刻度托盤23中心位置上固定，計(jì)算所需實(shí)驗(yàn)角度，根據(jù)電動(dòng)轉(zhuǎn)盤24轉(zhuǎn)速，設(shè)定轉(zhuǎn)盤時(shí)間，開(kāi)啟電動(dòng)轉(zhuǎn)盤24，使其到達(dá)指定角度方向，關(guān)閉觀察門裝置10，將鎖扣鎖緊，開(kāi)啟軸流風(fēng)機(jī)32，等待一段時(shí)間，觀察電腦端數(shù)據(jù)組，如果數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，再次檢查風(fēng)洞氣密性問(wèn)題，如果數(shù)據(jù)穩(wěn)定，即為所需模擬結(jié)果；開(kāi)啟觀察門裝置10，調(diào)整圓盤裝置9中的刻度托盤23于零度方向，將所需實(shí)驗(yàn)的材料放入材料箱固定，將材料箱內(nèi)嵌固定在圓盤裝置9上方，第三觀察側(cè)壁16內(nèi)，將材料箱34放入安置在刻度托盤23中心位置上固定，計(jì)算所需實(shí)驗(yàn)角度，根據(jù)電動(dòng)轉(zhuǎn)盤24轉(zhuǎn)速，設(shè)定轉(zhuǎn)盤時(shí)間，開(kāi)啟電動(dòng)轉(zhuǎn)盤24，使其到達(dá)指定角度方向，關(guān)閉觀察門裝置10，將鎖扣鎖緊，開(kāi)啟軸流風(fēng)機(jī)32，等