一種不同縮尺比的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種不同縮尺比的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]不同縮尺比的風(fēng)場布置是利用尖劈、粗糙元、擋板等被動組合裝置模擬風(fēng)洞試驗(yàn)所需與大氣邊界層相似的風(fēng)場。調(diào)試不同縮尺比風(fēng)場的依據(jù)是風(fēng)場調(diào)試所得的平均風(fēng)速剖面和湍流度剖面符合我國《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009-2012)。利用尖劈、粗糙元、擋板等簡單的被動裝置模擬所需不同縮尺比風(fēng)場，可滿足不同建筑物、構(gòu)筑物和大跨橋梁所需風(fēng)場的要求，并且優(yōu)先調(diào)試好不同縮尺比的風(fēng)場可縮短試驗(yàn)時(shí)間。
[0003]現(xiàn)有的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而且難以得到符合中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的平均風(fēng)速剖面和湍流度剖面。調(diào)試風(fēng)場所花費(fèi)時(shí)間少則3-4天，多則7-8天，效率低。而且現(xiàn)有的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)，零部件安裝后，大都難于拆卸，使得很多風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)成為一次性的試驗(yàn)裝置，大大增加了試驗(yàn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供方便安裝、組合靈活、成本低、可重復(fù)利用不同縮尺比的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:包括多個尖劈、多個粗糙元、擋板及升降儀，所述的尖劈均勻等距布置在風(fēng)洞的風(fēng)口處，尖劈底部與風(fēng)洞連接;風(fēng)洞內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤，多個粗糙元布置在風(fēng)洞內(nèi)尖劈與轉(zhuǎn)盤之間，所述的擋板安裝在尖劈上，所述的升降儀位于風(fēng)洞內(nèi)轉(zhuǎn)盤的一側(cè)，升降儀的橫桿上設(shè)有三維脈動風(fēng)速儀，三維脈動風(fēng)速儀的探頭正對來流方向，與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。
[0006]上述的不同縮尺比的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)中，所述尖劈在風(fēng)洞的風(fēng)口處沿垂直于風(fēng)向的方向均勻布置。
[0007]上述的不同縮尺比的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)中，所述粗糙元為立方體木塊。
[0008]上述的不同縮尺比的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)中，所述的擋板為矩形擋板或梯形擋板，梯形擋板設(shè)置在尖劈的底部，矩形擋板設(shè)置在尖劈的中上部。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]本實(shí)用新型能夠利用不同類型的三角形尖劈在風(fēng)洞中形成試驗(yàn)所需的風(fēng)剖面的大致形狀，改變尖劈的底寬以增大湍流度;能夠通過改變粗糙元的尺寸、數(shù)目及擺放方式得到試驗(yàn)所需的平均風(fēng)速剖面和湍流度剖面，特別是粗糙元擺放時(shí)可以加密擺放，有效改變湍流度剖面;能夠通過在尖劈的底部位置布置梯形擋板增大近地面湍流度，改變平均風(fēng)速剖面;能夠通過在尖劈上不同高度布置矩形擋板增大試驗(yàn)所需的湍流度，并且在相應(yīng)的高度處改變平均風(fēng)速剖面的形狀。利用尖劈、粗糙元和擋板等基本被動裝置組合的前提下，以靈活變化其布置方式實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)所需的符合我國《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009-2012 )的平均風(fēng)速剖面和湍流度剖面，能夠得到不同縮尺比風(fēng)場。本實(shí)用新型還具有裝置簡便、方便搬運(yùn)、成本低的優(yōu)點(diǎn);本實(shí)用新型能重復(fù)利用、靈活變化，節(jié)約了試驗(yàn)前期成本。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型的頂桿尖劈的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖4是本實(shí)用新型的無頂桿尖劈的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖5是本實(shí)用新型的粗糙元的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖6是本實(shí)用新型的矩形擋板的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖7是本實(shí)用新型的梯形擋板的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型包括4個尖劈1(也可以包括5個尖劈1，如圖2所示)、多個粗糙元2、矩形擋板3(也可以是梯形擋板4，如圖2所示。)及升降儀6，4個尖劈1(或5個尖劈1)沿垂直于風(fēng)向的方向均勻布置在靠近風(fēng)洞的風(fēng)口處，靠近風(fēng)洞的風(fēng)口處設(shè)有多個螺栓孔，多個螺栓孔位于一條垂直于風(fēng)向的直線上，螺栓孔有9處，等距分布，尖劈1的底部與風(fēng)洞的底部通過螺栓連接，可根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康淖儞Q尖劈1的位置。風(fēng)洞內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤5，尖劈1與轉(zhuǎn)盤5之間設(shè)有20排粗糙元2，相鄰兩排粗糙元2之間的距離相等，粗糙元2按照一定的擺放方式布置在風(fēng)洞內(nèi)尖劈1與轉(zhuǎn)盤5之間，并且可在粗糙元2布置點(diǎn)的間隔處對粗糙元2進(jìn)行等距加密布置，有效改變湍流度剖面。粗糙元2通過內(nèi)嵌的圓柱形磁鐵21吸附在風(fēng)洞底部。矩形擋板3或梯形擋板4按照試驗(yàn)?zāi)康牟贾迷诩馀?上不同的位置，梯形擋板4布置在尖劈1的底部，增大尖劈1底部的寬度，增大近地面湍流度，改變平均風(fēng)速剖面。矩形擋板3布置在尖劈1的中上部，改變尖劈1迎風(fēng)面的尺寸，矩形擋板3或梯形擋板4與尖劈1通過鐵絲捆綁連接。所述的升降儀6位于風(fēng)洞內(nèi)轉(zhuǎn)盤5的一側(cè)，升降儀6的橫桿上設(shè)有三維脈動風(fēng)速儀，三維脈動風(fēng)速儀的探頭正對來流方向，與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，能夠在洞體外手動控制三維脈動風(fēng)速儀在豎直方向上移動，三維脈動風(fēng)速儀在豎直方向上的移動范圍為10cm?100cm，在豎直方向上的移動間隔為10cmo
[0020]如圖3、圖4所示，尖劈1可以是圖3中的有頂桿尖劈，也可以是圖4中的無頂桿尖劈，頂桿尖劈的高度為2.4m，有4種不同底部寬度，隔板上設(shè)有頂桿11和套筒12。無頂桿尖劈的高度為2m，有4種不同底部寬度。如圖5所示，粗糙元2為立方體木塊，粗糙元2有3種不同的尺寸規(guī)格。
[0021 ]如圖6、圖7所示，圖6是矩形擋板3的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是梯形擋板4的結(jié)構(gòu)示意圖。矩形擋板3，其長度、厚度相同，有12種不同寬度，形狀是矩形。梯形擋板4有35種不同尺寸，形狀為梯形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種不同縮尺比的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)，其特征是:包括多個尖劈、多個粗糙元、擋板及升降儀，所述的尖劈均勻等距布置在風(fēng)洞的風(fēng)口處，尖劈底部與風(fēng)洞連接;風(fēng)洞內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤，多個粗糙元布置在風(fēng)洞內(nèi)尖劈與轉(zhuǎn)盤之間，所述的擋板安裝在尖劈上，所述的升降儀位于風(fēng)洞內(nèi)轉(zhuǎn)盤的一側(cè)，升降儀的橫桿上設(shè)有三維脈動風(fēng)速儀，三維脈動風(fēng)速儀的探頭正對來流方向，與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同縮尺比的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)，其特征是:所述尖劈在風(fēng)洞的風(fēng)口處沿垂直于風(fēng)向的方向均勻布置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同縮尺比的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)，其特征是:所述粗糙元為立方體木塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同縮尺比的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的擋板為矩形擋板或梯形擋板，梯形擋板設(shè)置在尖劈的底部，矩形擋板設(shè)置在尖劈的中上部。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種不同縮尺比的風(fēng)場布置結(jié)構(gòu)，包括多個尖劈、多個粗糙元、擋板及升降儀，所述的尖劈均勻等距布置在風(fēng)洞的風(fēng)口處，尖劈底部與風(fēng)洞連接；風(fēng)洞內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤，多個粗糙元布置在風(fēng)洞內(nèi)尖劈與轉(zhuǎn)盤之間，所述的擋板安裝在尖劈上，所述的升降儀位于風(fēng)洞內(nèi)轉(zhuǎn)盤的一側(cè)，升降儀的橫桿上設(shè)有三維脈動風(fēng)速儀，三維脈動風(fēng)速儀的探頭正對來流方向，與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低、靈活性強(qiáng)、可重復(fù)利用。
【IPC分類】G01M9/04
【公開號】CN205138754
【申請?zhí)枴緾N201520912510
【發(fā)明人】戴益民, 許靈波, 高陽, 彭望, 于友良, 蔣榮正, 李永貴, 李毅, 王修勇, 呂衛(wèi)華
【申請人】湖南科技大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月16日