风洞试验技术介绍及应用
风洞实验应用的是什么原理
风洞实验应用的是什么原理1. 引言风洞实验是一种非常重要的实验手段，广泛应用于航空、汽车工程、建筑等领域。
通过模拟真实环境，在实验室中进行气流的模拟，可以帮助工程师们研究空气动力学问题，并优化设计，提高产品性能。
在进行风洞实验时，我们需要了解风洞实验应用的基本原理。
2. 风洞的基本原理风洞实验的基本原理就是通过空气流动来模拟实际的气流场。
风洞是一个由细长的结构组成的容器，内部建造有与外部环境接触的入口和出口。
通过控制入口处的风速和流量，可以模拟各种不同的实际气流条件。
3. 风速控制原理风洞中的风速控制是风洞实验中最重要的一部分。
通过调整入口处的风速，可以模拟不同的空气风速条件，以满足不同的实验要求。
主要的风速控制原理包括下面几种：•风扇控制原理：通过调整风扇的转速，控制空气流动的速度。
可以通过调整电机的电流或电压来改变风扇的转速，从而控制风速。
•蜗轮蜗杆控制原理：通过调整蜗轮蜗杆传动的速度比例，来控制空气流动的速度。
•变频器控制原理：通过调节变频器的输出频率，控制驱动风机的电机转速，从而控制风速。
4. 流场模拟原理风洞实验不仅要求模拟空气的流速，还需要模拟真实的气流场。
通过合理的设计和布置风洞内部的结构，可以使空气在风洞内产生平稳的流动，并尽可能地接近实际气流场。
以下是常用的流场模拟原理：•入流条件仿真：通过设置合适的进口边界条件，使得入流的速度和流场分布与实际情况相符。
•出流条件仿真：通过设置合适的出口边界条件，使得出流的条件与实际情况相符。
•增加障碍物：在风洞内部设置相应的障碍物，以模拟实际场景中的建筑、车辆等物体对空气流动的影响。
5. 实验数据采集原理风洞实验的另一个重要方面是实验数据的采集与记录。
在风洞实验中，我们需要采集各种参数，如气流速度、压力分布、升力和阻力等相关数据。
以下是常用的实验数据采集原理：•压力传感器：用于测量风洞壁面的压力分布。
通过将压力传感器安装在风洞内部的壁面上，可以测量不同位置的压力值。
第2讲-风洞
定常流动
29
30
1. 风洞的构成与分类 2. 风洞实验技术 3. 风洞实验技术之－－流动显示 4. 模型实验与实际流动问题间的相似性 5. 风洞应用举例
航空航天、一般工业、体育、科学研究
31
模型实验
相似准则
几何相似 运动学相似 动力学相似
主要因素
实际问题
32
CD
=
1
FD
ρV 2 A
=
f (Re)
2
风速100m/s 功率7800kW
冷战期间70年代，美国人获准参 观，赞叹之余，连呼难以置信， 认为我们得到苏联人的帮助。
冷战结束后90年代，俄罗斯人获 准来到绵阳参观，赞叹之余，认 为我们一定得到了美国的技术支 持。
中国人自己的创造力 11
Sketch of the Wright brothers' 1901 wind tunnel
1. 风洞的构成与分类 2. 风洞实验测量 3. 风洞实验之一 流动显示 4. 模型实验与实际流动问题间的相似性 5. 风洞应用举例
航空航天、一般工业、体育、科学研究
22
迹线、流线和脉线
——用于显示和描述流场的 迹线：同一流体质点 的运动轨迹。
实验中： 给流体作标记，如着色，然后随之运动连续曝光拍照。
关心的 (可用脉线或迹线显示流场)
27
定常流动 染色线（脉线）＝流线
28
外加物质法(烟风洞,烟线法,烟屏法和蒸汽屏法,粒子图像法, 氦气泡法,氢气泡法,染色法,水面撒播法;表面流动显示—— 丝线法,油膜法,升华法,液晶法等 )
光学法(阴影法,纹影法,干涉法,激光测速仪,粒子图像速度仪, 全息干涉 ) 注入能量法－辉光放电法和电子束法
第十讲 风洞试验技术
1.2 试验模型
z(1) 精确的结构物模型 z(2) 简化的周边环境模型 z(3) 概略的上游地表模型
1.3 风洞试验分类
风环境风洞试验 风洞试验 建筑结构风洞试验
桥梁结构风洞试验
1.3 风洞试验分类(续)
风环境
地面或行人风环境(Pedestrian level) 建筑物周边风环境 (Topography model) 环境空气动力学试验(Environmental aerodynamics)
U
动力：CW (dTw / dt ) = W − H
τ = CW /[(∂H / ∂Tw ) − (∂W / ∂Tw )]
图2. 热线风速仪
2.4 平均风速指标
z(1) 不同高度平均风速 z(2) 风剖面指数α z(3) 梯度风高度
2.5 脉动风速指标
z(1) 紊流强度： I = σ u , I = σ v , I = σ w
P static
Pt
=
Ps
+ Pd
=
P0
+
1 2
ρaU 2
P total
Pd
=
Pt
− Ps
=
1 2
ρaU 2
=
ρ w gΔh
U=
P dyn
2g
ρw ρa
Δh
ρ w
图1. 皮托管测压
2.3 试验设备
z(2) 热线风速仪——脉动风速
静力：W = H
( ) W = I 2Rw, H = A1 + B1 U (Tw − Te )
H
¾ 4. 表面测压试验
4.1 模型要求 z(1) 刚性——外型无变形 z(2) 不漏气——压力为常数 z(3) 外形相似
风洞试验方案
风洞试验方案一、引言风洞试验是航空航天、汽车工程、建筑等领域中必不可少的研究手段之一。
通过在风洞中对模型进行气动力测试，可以获取与实际情况相似的数据，从而评估设计方案的可行性和优化设计。
本文将介绍一种风洞试验方案，以期为相关研究提供参考。
二、目标本次风洞试验的主要目标是研究某型飞机机翼在不同飞行速度和攻角下的气动力性能。
通过测量机翼的升力、阻力、升力系数和阻力系数等参数，评估机翼的气动性能，并为后续的飞行器设计提供参考数据。
三、试验设备1. 风洞：采用水平流向风洞，具备可调节风速和风向的功能，以满足不同试验要求。
2. 模型：选择适用于飞机机翼的缩比模型，考虑到兼容性和可重复性，模型尺寸与实际情况保持一定比例。
模型制作材料要求具备良好的刚度和表面光滑度，以保证试验数据的准确性。
3. 数据采集系统：采用高精度的传感器和数据采集设备，能够实时记录模型在不同试验条件下的气动力数据。
同时，确保数据采集系统的准确性和稳定性，以避免数据误差对试验结果的影响。
四、试验步骤1. 模型准备：在试验开始前，对模型进行必要的准备工作，包括清洁模型表面、确认模型的尺寸和重量等，以确保试验的可靠性和重复性。
2. 试验条件设定：根据试验目标，设定不同的飞行速度和攻角组合。
在设定试验条件时，需要考虑模型受风洞流场影响的因素，如风洞尺寸、风洞流场均匀性等。
3. 实施试验：将模型放置在风洞中心位置，根据设定的试验条件进行试验。
在每组试验中，要确保模型的姿态稳定和位置准确，以保证试验数据的准确性。
4. 数据采集：在试验过程中，通过数据采集系统实时记录模型的气动力参数。
同时，应确保数据采集设备的稳定性和准确性，以保证试验数据的可靠性。
5. 数据分析：对采集到的试验数据进行处理和分析，计算升力系数、阻力系数等气动力参数，并绘制相关曲线和图表。
通过对数据的分析，评估模型在不同试验条件下的气动性能。
六、试验安全与注意事项1. 设备安全：确保风洞设备的稳定运行，避免发生故障或安全事故。
汽车环境风洞试验室的发展与应用
汽车环境风洞试验室在汽车设计和研发中的重要性体现在多个方面。通过风洞试验，汽车制造商可以模拟不同的气流条件和环境影响，例如风阻、侧风、降雪等，从而评估车辆在各种情况下的性能表现。这种模拟测试可以帮助汽车设计师和工程师优化车身外形、改进车辆气动性能，提高车辆稳定性和燃油经济性。
汽车环境风洞试验室还可以帮助制造商提前发现问题和隐患，减少产品开发周期和成本。在实际道路测试之前，通过在环境风洞试验室中模拟各种情况下的测试，可以有效地发现潜在的问题，减少在道路试验中发现问题后的修复和调整工作，从而提高生产效率和产品质量。
汽车环境风洞试验室对于汽车制造商来说是不可或缺的工具，它为汽车设计和研发提供了重要支持和保障，帮助汽车行业不断前进和创新。随着汽车技术的不断发展和提升，汽车环境风洞试验室的重要性也将逐渐凸显，为整个汽车工业的发展注入更多的活力和动力。
2.5 汽车环境风洞试验室的未来发展趋势
随着汽车工业的不断发展和技术的不断进步，汽车环境风洞试验室也将不断迎来新的发展趋势。未来，汽车环境风洞试验室将朝着以下几个方面发展：
1. 多功能化：未来的汽车环境风洞试验室不仅仅可以模拟各种复杂的气流环境，还可以同时进行声学、震动等多种仿真试验，提高试验效率和准确性。
20世纪中叶，随着计算机技术的应用，汽车环境风洞试验室逐渐开始兴起。这些试验室具有更加精密的设备和先进的数据采集系统，能够准确地模拟不同气候条件下的风场，为汽车设计和研发提供了更加准确的数据支持。
随着汽车工业的快速发展，汽车环境风洞试验室的技术也在不断更新和完善。现代汽车环境风洞试验室不仅可以模拟各种天气条件下的风场，还可以对汽车的空气动力学性能、燃油效率和舒适性等多个方面进行综合测试，为汽车制造商提供了更加全面的设计指导和改进建议。这些技术的发展推动了汽车工业的进步和创新，使得汽车在安全性能、环保性能和智能化方面都取得了巨大突破。
结构设计知识：风洞试验在建筑结构设计中的应用
结构设计知识：风洞试验在建筑结构设计中的应用 随着社会的发展和经济的快速增长，建筑由单纯的房屋物件转变为人类身体和心灵的抚慰剂。因此，在建筑的结构设计过程中，考虑到建筑的外部环境和气候状况对结构的影响是非常重要的。
如何准确地预测结构在风中的表现是建筑结构设计领域的一个重要问题。风洞试验作为一种专业化的实验技术，已被广泛用于建筑结构的研究和分析，以检测和深入了解建筑结构在真实的风中的表现。
1.风洞试验的背景 备受全球关注的“汶川地震”和“东日本大地震”给世界上人类造成了极大的伤害和悲痛。再加上近年来频繁发生的建筑火灾、塌方和垮塌等事故，已经引起社会各界和建筑业者对于建筑结构安全性的关注。为了保护和提高城市人群的安全和生活质量，优化和提升建筑结构设计就变得极为重要。 风洞试验是一种以模型为基础的实验方法，通过模拟真实的环境来观察建筑的表现，以了解建筑物在真实环境下的应对能力。它可以测试结构在复杂的风力环境下的动力响应，使结构工程师更好地了解结构的实际工作条件。
2.风洞试验的应用 风洞试验是如何在建筑结构领域得到了应用的？接下来列出几个应用举例：
2.1研究风力载荷 建筑物在不同的气候和环境下所面临的风力载荷是不同的，而这种载荷可以通过风洞试验来进行研究和分析。风洞试验可以在实验室中模拟不同的风力条件，以确定在不同风力下建筑物所受到的压力、张力和剪切力等载荷。风洞试验在建筑结构设计中的应用可以使结构工程师更好地预测结构在不同风力下的响应，从而更好地设计结构、考虑结构安全。
2.2研究风的影响 建筑物的外形和高度会影响建筑物的稳定性和对风的抵抗能力。风洞试验可以模拟复杂的环境条件下的风，以检测和分析建筑物在不同风力条件下的响应。这种试验可以帮助结构工程师确定建筑物的表面积、外形和高度等因素对结构的影响。
2.3优化设计 风洞试验可以帮助结构工程师调整和优化建筑物的设计，以获得更好的抗风能力。例如，在设计高层建筑时，可以使用风洞试验来确定最优的高度和外形，以获得最大的结构稳定性。
风洞的原理和应用
风洞的原理和应用风洞是一种模拟大气环境和气流特性的实验设备，通过在绝对静止或运动的气流中放置被测试物体，可以模拟飞行、航天、汽车、建筑等领域中的气流以及相关物理特性的实验和研究。
风洞的原理主要包括原始气流产生、气流加热和冷却、气流控制和测量等几个方面。
1.原始气流产生：风洞需要产生足够的气流速度和压力，以模拟真实环境的风。
在风洞的入口部分，使用风机或压缩机产生一定的气流，然后通过管道输送到测试区域。
气流的产生需要考虑流量、速度、压力等参数的控制。
2.气流加热和冷却：由于测试物体的实际工作条件可能会随温度的变化而发生改变，为了模拟这种情况，风洞需要对气流进行加热和冷却。
加热可以通过电加热器、燃烧器等方式实现，而冷却则可以通过制冷机或传热系统实现。
3.气流控制：为了精确控制气流在测试区域中的速度和方向，风洞需要使用各种气流控制装置。
常见的气流控制装置包括风门、风管、喷口等。
这些装置可以改变气流的流动速度和方向，以满足实验的需要。
4.气流测量：为了对气流的速度、压力、温度等参数进行准确测量，风洞需要配备一系列的传感器和测量设备。
常见的气流测量设备有风速仪表、压力传感器、温度传感器等。
风洞的应用广泛，常见的应用领域包括：1.航空航天领域：风洞可以用于模拟飞机在不同速度、高度和气流条件下的飞行状态，以测试飞机的气动性能和飞行稳定性。
通过风洞实验，可以研究和改进飞机的气动外形设计、翼型、舵面的形状和位置等。
风洞还可用于模拟火箭、导弹等飞行器在大气层内的气动特性，以提高其飞行的安全性和效率。
2.汽车工程领域：风洞可以模拟汽车在不同行驶速度、风速和风向条件下的空气动力学特性。
通过风洞实验，可以优化汽车的外形设计、减轻阻力、降低风噪声等，提高汽车的燃油效率和行驶稳定性。
此外，风洞还可以用于测试两车相遇时的气流效应，研究车内风噪声和空调系统的性能。
3.建筑工程领域：风洞可以模拟风荷载对建筑物的作用，包括风压、风速和风向等。
风洞试验对工程结构参考价值
风洞试验对工程结构参考价值引言：工程结构的安全性和稳定性是保障工程质量的重要因素。
为了确保工程结构能够在各种自然环境下正常运行，风洞试验成为一项重要的工程研究手段。
风洞试验通过模拟大气环境中的风力，可以对工程结构产生的风荷载进行准确的测量和评估。
本文将探讨风洞试验在工程结构领域的参考价值。
一、风洞试验的概述风洞试验是一种利用风洞设备模拟大气环境，对工程结构所受风荷载进行测量和评估的实验方法。
通过在风洞中制造人为风流场，可以模拟自然风的速度、风向和风荷载等参数。
风洞试验通常包括气动力测量、模型流场可视化、结构响应分析等内容，其结果可以为工程设计、结构优化和安全评估提供重要的参考数据。
二、风洞试验的意义与应用1. 工程结构设计风洞试验可以为工程结构的设计提供参考数据。
通过在设计前对模型进行风洞试验，可以测量和分析在风荷载作用下结构的响应和变形情况。
这些数据可以用于评估结构的稳定性和结构材料的适用性，以确保工程结构在高风荷载下的安全运行。
2. 结构优化与改进风洞试验可以帮助工程师优化和改进现有结构的设计。
通过控制模型的尺寸、材料和结构形式等参数，可以进行一系列试验，以研究结构在不同风速和风向下的性能表现。
通过对试验结果的分析，可以找到结构的瓶颈和改进的空间，从而实现结构的优化设计。
3. 安全评估与认证风洞试验的结果可以作为工程结构安全评估的依据。
在工程结构建成后，通过风洞试验可以验证设计的可行性和安全性。
试验可以模拟不同的风场环境，并测量结构的响应，以评估结构在不同强度风荷载作用下的性能。
这些数据可以为结构的认证提供科学依据，确保工程结构在实际使用中具有足够的抗风能力。
三、风洞试验技术的发展与应用案例1. 高层建筑结构设计在高层建筑的设计过程中，风荷载是一个重要的考虑因素。
风洞试验可以通过模拟真实的风力环境，测量和评估不同风向和风速下高层建筑结构的风荷载。
这些数据可以为结构设计和抗风性能的改进提供准确的依据。
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二、风洞测试技术
风速测试技术 风压测试技术
风力测试技术
风速测量技术
皮托静压管（Pitot-static tube）
对于低速（即风速不超过0.3倍音速， 约100m/s）、不可压缩的流动，沿某一流 线作稳定流动的不可压缩无粘性气流应满 足下述伯努力方程：
1 U 2 C 2
p
ZD-1风洞典型工程测振试验
同塔四回路输电铁塔
ZD-1风洞典型工程测振试验
1800t柔性腿吊机
ZD-1风洞典型工程测振试验
复合屋面板单元测振试验
参考教材
黄本才,汪丛军.结构抗风分析原理及应用(第 二版)[M].上海： 同济大学出版社, 2008. [日]风洞实验指南研究委员会.建筑风洞实验 指南[M].孙瑛,武岳，曹正罡译.北京：中国建 筑工业出版社，2011. 埃米尔.希缪,罗伯特.H.斯坎伦. 风对结构的作 用—风工程导论[M].刘尚培，项海帆，谢霁 明译.上海：同济大学出版社,1992.
ZD-1风洞典型工程测压试验
青岛绿城深蓝广场
浦江体育场
ZD-1风洞典型工程测压试验
青岛绿城深蓝广场
浦江体育场
ZD-1风洞典型工程测压试验
宁波中国港口博物馆
绍兴东方山水图
刚性模型测力试验
目的：获得建筑、桥梁等整体和局部风荷载和动态气动力 方法：利用测力天平测出作用在整体结构上的气动合力（系数）或者作用 在结构不同节段上的气动力（系数） 对象：刚性不变形的全模型或节段模型
2014年创新实验指南
项目一：高层建筑风荷载干扰效应的测压试验研究（工程型）
1. 背景资料：
<<建筑结构荷载规范（GB 20009-2012）>>8.3.2规定:
当多个建筑物，特别是群集的高层建筑，相互间距较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应;一般可 单独建筑物的体型系数μs 乘以相互干扰系数。相互干扰系数可按下列规定确定: 1)对矩形平面高层建筑，当单个施扰建筑与受扰建筑高度相近时，根据施扰建筑的位置，对顺风向风荷载可 在1.00－1.10 范围内选取，对横风向风荷载可在1.00-1.20 范围内选取; 2)其他情况可比照类似条件的风洞试验资料确定，必要时宜通过风洞试验确定。
1 p U 2 C 2
U 2( ptotal p) /
常与微压计（补偿式、倾斜式）相连用 来测定来流的平均风速 皮托静压管原理图
风速测量技术
热线（膜）风速仪（hot wire/film anemometer）
原理：利用探头上的热线（膜）在气流流过时由于散热量增加而降温从而导致 电阻变化的原理来测量风速。
气动刚性模型测压试验
测点布置原则：
原型结构每120m2表面内不少于1个测压点 根据建筑物表面不均匀布置 需要加密的部位：风压急剧变化的区域 可适当降低测点布置密度的部位：面积较大平缓的区域 内外或上下两面均暴露受风的构筑物需双面布点
试验风速选择：
压力传感器的量程和灵敏度
模型的刚度、强度和安装情况
方法： 均匀流场
格栅紊流场 大气边界层流场 刚性不变体
压力传感器系统
表面风压
气动刚性模型测压试验
相似准则：
几何相似
一般无需模拟结构的刚度、质量和动力特性等
对于紊流场试验 时间和频率的相似 脉动风特性：紊流度、功率谱和紊流积分尺度
对于大开孔脉动内压试验
结构刚度和气动刚度的相似
气动刚性模型测压试验
低速风洞的组成
1. 洞体： 动力段、扩散段、稳定段、收缩段、试验段、蜂窝器、阻尼网 2. 动力驱动系统： 直流调速器/交流变速器控制电机驱动风扇 3. 测控系统： 速压控制、α/β机构控制、移测架控制、风压(速)测量系统等
边界层风洞
相对于航空风洞来说，用于土木工程结构的风洞一般都是风速较低的低 速风洞，并且紊流度要求不高，用于土木工程结构的风洞一般拥有较长的试 验段，以模拟大气边界层风场，因此，常被称为边界层风洞。 国内近年兴建的边界层建筑风洞： 湖南大学(2004), 长安大学(2004), 大连理工大学(2006), 中国建科院 (2007), 西南交通大学(2007), 哈尔滨工业大学(2008), 石家庄铁道大学 (2009)，浙江大学(2010)
风压测量系统示意图
气动刚性模型测压试验
模型制作原则：
几何相似 严格模拟被测建筑主体结构的外形 需要模拟以主建筑为中心300～500m半径范围内的周边环境 几何缩尺比的确定 堵塞率＝模型顺风向投影面积/风洞试验段截面积≤5% 主建筑内部空间和扫描阀模块的尺寸数量 适度考虑紊流积分尺度的相似性 模型材料：有机玻璃、塑料、木材等，保证试验过程中不发生显著振动 雷诺数效应对策：对于光滑曲面部分，需要进行适当的表面粗糙化处理
中国建科院直流式边界层风洞
长安大学回流式边界层风洞
ZD-1边界层风洞－简介
风洞类型：闭口回流风洞 结构类型：立式混合结构风洞 试验段类型：单试验段风洞 风速类型：低速风洞 建成时间：2010年10月
ZD-1边界层风洞－照片
ZD-1边界层风洞－技术参数与特色
主要技术参数： 风洞尺寸：试验段尺寸为4m(宽)×3m(高)×18m(长) 试验段风速范围：3-55m/s，控制精度：优于1.0% 试验段转盘：前转盘直径1.5m，后转盘直径2.5m 主要特色： 试验断面大、风速高、流场品质好； 应用范围广:涵盖建筑、桥梁、交通、工业空气动力学、航空航天领域； 配有全国领先的移测架，能实现风速实时移测。
测试内容： 平均气动力 <- 三分力天平、五分力天平、六分力天平 脉动风荷载 <- 高频天平
ZD-1风洞典型工程测压试验
覆冰导线气动力试验
ZD-1风洞典型工程测ห้องสมุดไป่ตู้试验
施工防护网测力试验
ZD-1风洞典型工程测压试验
电动转轴风洞测力试验
气动弹性模型测振试验
目的：研究气弹模型的风振特性和响应、获得风振系数等参数 方法：利用测振设备测试风荷载作用下气动弹性结构的振动响应 对象：气动弹性模型 测试内容： 动应变 <- 动态应变仪 动位移 <- 激光计 加速度 <- 加速度计
主机
模块
风力测试技术
天平
测力天平是直接测量作用在结构物模型上静风荷载（空气动力）的一种测 量装置，简称天平。 天平可以将作用在模型上的静风荷载按天平的直角坐标系分解成三个互相 垂直的力分量和绕三个坐标轴的力矩分量，并分别测量。
天平分类
按测力原理分：机械天平、应变天平、压电天平和磁悬浮天平 按所测分量分：单分量天平、三分量天平、五分量天平和六分量天平 按安装型式分：外式天平、内式天平 按频率响应分：静力天平、高频天平
风洞的试验风速范围
气动刚性模型测压试验
风向角：
范围：0～360度 间隔：10～15度，局部可加密
采样频率：
尽可能高 上限受压力扫描阀系统性能的限制
采样时间：
以样本原型时间长度不少于10min为宜 根据时间比计算模型所需的样本长度
ZD-1风洞典型工程测压试验
昆明宜良体育场
港丽商务综合楼
风洞试验技术介绍及应用
余世策
建工学院实验中心 2014.2
一、风洞简介
什么是风洞 风洞是指一个按一定要求设计的、具有动力装置的、用于 各种气动力试验的可控气流管道系统。 风洞的分类 1. 按流动方式分：闭口回流式风洞和开口直流式风洞 2. 按风速大小分：低速风洞，高速风洞和高超声速风洞 3. 按风洞试验段的构造分：封闭式风洞和敞开式风洞 4. 按风洞的功能分： 航空风洞，建筑风洞， 环境风洞，汽车风洞
弹性模量、刚度缩尺比
力的缩尺比
结构质量、质量惯性矩缩尺比
大气边界层流场模拟
大气边界层风特性
平均风剖面：描述平均风速沿高度的变化规律，常用指数率
Vz Z Vr Z r 紊流度剖面：描述相对紊流强度沿高度的变化规律
Z I u I10 10
功率谱：描述紊流运动强度随频率的分布情况，即不同尺度旋涡的运动对风速脉动的贡献程
度，顺风向功率谱常采用Karman谱
nSu (n)
u2
1 70.8n
0.5
4n*
*2 5/ 6
湍流积分尺度：描述气流中各种旋涡沿某一方向的平均尺度，顺风向湍流积分尺度介于 100～300m，随高度增大而增大
能测定任意方向来流风速，成本不高
风压测量技术
微压计
原理：以流体静压力基本方程为基础 ,根据液柱受压时液柱高度发生变化 来度量空气压力的大小 用途：主要用来测定静态风压和风速的监测
倾斜式微压计
补偿式微压计
风压测量技术
微压差变送器
原理：将两个压力引入一张膜片（膜盒）的两边，由于两个压力差 （差压）引起膜片产生位移或位移的趋势（力），然后将这种位移 量或作用力，转化为电量或其它标准信号输出。 用途：主要用来风速闭环控制以及测定高频风压
Z Lx 100 30
大气边界层流场模拟
大气边界层流场的被动模拟技术
利用格栅、尖劈和粗糙元等被动紊流发生装置形成所需模拟紊流 优点：价格较低，应用方便 缺点：参数变化困难
平板格删紊流场模拟
尖塔阵和粗糙元模拟边界层流场
ZD-1风洞特色流场调试技术
多功能尖劈组合装置和可移动粗糙元相结合 三维移测架与风速排管联合调试 平均风速与脉动风速、竖向风剖面和横向均匀性兼顾
相似理论
相似准则
斯特拉哈数：非定常惯性力与定常惯性力的比值 欧拉数：流体压力与流体惯性力的比值
雷诺数：流体惯性力与流体粘性力的比值
弗劳德数：流体惯性力与重力的比值 柯西数：结构弹性力与流体惯性力的比值 惯性参数：结构惯性力与流体惯性力的比值