重庆大剧院模型风洞试验


20.7 18.9
13.1
17.1 10.1
3.0
3.0
块1-1(50年一遇,最大值)
27.0
24.9
23.4
22.5
20.3
18.0
17.9
11.4
12.0
12.0
4.2 3.0
3.0
3.0
20.7 18.9
13.1
17.1 10.1
3.0
3.0
块1-1(100年一遇,最小值)
四、特殊地形(山地)风压修正
五、风压试验数据分析结论(续)
2、建议外墙设计采用100年重现期风荷载。其 中由于数据处理时峰值因子g取为3.0(建筑物 的局部围护构件抗风计算需要考虑阵风影响, 取瞬时风压作为设计风荷载,建筑物表面瞬时 风压的时程曲线近似GAUSS过程。),结果 偏安全,所以最大最小风压值可直接用于玻璃 幕墙设计。
2 V
4 nLVx V 1 70.8 nLVx V
2
56
风洞模拟大气边界层 平均速度分布和湍流度分布
二、风压测量试验(续)
8
大气边界层模拟
二、风压测量试验(续)
9
试验工况
三、风压测量试验数据处理
10
风洞试验所得到的风压计算公式:
wi C w zi pi,mean r
按照建筑结构荷载规范建筑表面局部风压计算公式:
wi zi si zi w0
其中:
N pi p
CPi,mean i1
p0 p
N pi,mean pr
zi
Zi Z0
2
HT0 Zs
20
H T Z s
2
wr
Z Z
r 0
2 w0
Z Z
r 0
2
HT0 Zs
2 0
H T Z s
2 w0
三、风压测量试验数据处理(续)
重庆大剧院 模型风洞试验与分析研究
重庆大学土木工程学院
重庆市江北城开发投资有限公司
2006.5.30
1
一、工程概况
2
重庆大剧院是集歌剧、戏剧、音乐会
演出、文化艺术交流等多功能为一体的大 型社会文化设施,是重庆市十大公共建筑 之一,是一幢有核心作用的标志性大型公 共建筑。
建筑物立面由11个不规则条带组成, 总高度为63.85米。由于主体结构体型独 特,周围地形复杂,因此需采用风洞试验 等技术为其提供抗风设计依据。
二、风压测量试验(续)
7
1.00
平均风速剖面指数分布律:
=0.3
0.80
U/Uref
Iu
0.60
VZ VG
Z ZG
Z/Zref
0.40
0.20
0.00
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
0
5
10
15
20
25
湍流积分尺度的测量采用了“谱拟合”技术
Von Karman谱:
nS n
11
比较以上两风压计算公式,可得
2
si
C
pi,mean
Zr Zi
考虑地形条件影响,同理可得
si
C pi,mean
Zr Zi
2
各块体型系数可由同一块上各个点的体型系数取对相应面积
的加权平均求得
n
Si Ai
S
i 1 n
Ai
i 1
三、风压测量试验数据处理(续)
12
经比较,可知2700方向为最不利风向角,其对应的体 型系数(图形内小数即为体型系数)
五、风压试验数据分析结论
16
1、大剧院外型复杂,既存在各块高低错落,也 还有凹槽和曲折线型拐角,在各种工况下,最 大负压区出现在折线屋面区域,尤其是折线转 角大且较高的屋面区域,其次是折线附近的凹 槽区域以及拐角处。重现期50年时,对应最小 负压为-1598Pa,最大正压为766Pa;重现期 100年时,对应最小负压为-1797Pa,最大正压 为928Pa。对于建筑物外墙面的玻璃幕墙和铝 合金板等其他外装饰外墙设计应特别注意以上 所提及的负压较大区域。
15
山丘位置
大剧院用地
考虑山丘地形影响时,修正系数
测点 J1a1 J2a1 J3a1 J4a1 J5a1 MJ5a1 SJ5a1 SJ4a1 SJ3a1 SJ2a1 SJ1a1
1.121 1.101 0.981 1.142 1.051 0.997 0.972 1.113 1.110 0.992 0.978
块1-1(2700, S )
块1-2(2700, S)
三、风压测量试验数据处理(续)
13
wi,mean C w pi,mean r
wi,max C pi,maxwr
wi,min C pi,minwr
其中:C pi,min C pi,mean gC pi,sd
C pi,max C pi,mean gC pi,sd
五、风压试验数据分析结论(续)
17
3、大剧院整体风压状况:大剧院迎风面主要受 正压作用,屋面、背风面以及侧面主要受负压 作用,尤其转角处背风区域局部负压较大。值 得注意的是,大剧院的长悬挑结构(如:块2- 2、块S2-2等),在多数风向下,挑檐的下表 面形成正压,上表面是负压,叠加后将形成一 个向上升力。
五、风压试验数据分析结论(续)
18
4、由于山区地形(爬坡增值效应)影响,在山地 上的建筑,建筑底部与中部及中偏上部的正面 迎风向风压差值不大 。
5、在给定一风向下,由于大剧院建筑物体型复 杂,建筑各块上的体型系数相差较大。
六、风环境测量试验
19
采用了行人高度风测探头测量风环境
测点分布图
试验场景
一、工程概况
一、工程概况:
中剧场观众厅
后台及侧台
附属钢结构屋架 大剧场观众厅
中剧场
典型剖面
大剧场 主体混凝土结构
C
B
A

前庭、大堂处

围护面积达 1000m2




1)结构简洁,双向受力 体系经济,无斜杆,方 便检修。
2)双肢间为1035mm。
二、风压测量试验
3
中国空气动力研究与发展中心 低速气动力研究所4m×3m风洞
二、风压测量试验
4
立面图分块编号
平面图分块编号
二、风压测量试验(续)
5
重庆大剧院模型
二、风压测量试验(续)
6
重庆大剧院模型
27.0 24.9
23.4
20.3
18.0
17.9
11.4
12.0
12.0
22.5 20.7 18.9 17.1
13.1 10.1
4.2 3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
块1-1 测压孔布置图
C pi,sd
N
i1
pi
N 1
三、风压测量试验数据处理(续)
14
比较16个风向角下建筑表面风压值,得出了 50年一遇和100年一遇的最大最小风压值
27.0 24.9
23.4
20.3
18.0
17.9
11.4
12.0
12.0
4.2 3.0
3.0
3.0
22.5
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复杂体型建筑风荷载数值模拟及试验研究

复杂体型建筑风荷载数值模拟及试验研究
1
重庆大学硕士学位论文
如下的问题[2]: (1)过大的风荷载会引起主体结构或结构构件开裂或失稳; (2)过大的风荷载会引起结构或结构构件的挠度或变形增大; (3)围护结构和外部装饰材料等容易剥落、损坏,如窗户、覆面材料等; (4)有时虽然风荷载不是很大,但由于反复作用,会导致对风敏感的主体结构、 结构构件或构件材料发生疲劳、失稳而破坏; (5)由于风致振动的时间很长, 容易使结构长时间摆动, 有时甚至摆动幅度很大, 这样使用者在建筑物内就会感到不适; (6)建筑结构的负气动阻尼过大会产生气动弹性失稳现象, 最终导致结构跨塌或 失稳,高层结构、悬索桥、烟囱等都有可能因为空气动力失稳现象而引起破坏。 因此探讨复杂体型建筑的风荷载的特性,有极其重要的现实意义。限于笔者 水平,本文以正在修建的重庆大剧院为工程背景,对复杂体型建筑的风荷载特性 进行粗浅研究。 重庆大剧院,它是集歌剧、戏剧、音乐会演出、文化艺术交流等多功能为一 体的大型社会文化设施,是重庆市十大公共建筑之一,是一幢有核心作用的标志 性大型公共建筑。该建筑位于重庆市江北城江北嘴两江汇合处临江地段,北距重 庆江北机场约 20 公里,距规划的龙头寺重庆铁路客运站约 3 公里;南有朝天门码 头,与渝中半岛隔江相望,有独特的地理优势。大剧院用地规模 4.97 公顷,总建 筑面积约 99010 平方米[3]。建筑地下一层,地上七层,功能为剧场。建筑物立面由 11 个不规则条带组成,总高度为 63.85 米[3]。结构采用钢筋混凝土框架—剪力墙结 构体系,结构安全等级为一级,抗震设防烈度为 6 度,为乙类建筑[4]。这类建筑为 了建筑造型需求,一般其主体或附属结构等具有质量轻、跨度大、柔性大、阻尼 小、自振频率低的特点,而且这类结构往往比较低矮,在大气边界层中处于风速 变化大、湍流度高的区域,再加上体型多不规则而复杂,绕流和空气动力作用十 分复杂,其流动的机理十分复杂,因此这类建筑对风荷载十分敏感。风荷载成为 其设计的主要控制荷载。

钢结构建筑的风洞试验与风力设计

钢结构建筑的风洞试验与风力设计

钢结构建筑的风洞试验与风力设计钢结构建筑是现代建筑领域的一项重要技术,其广泛应用于高层建筑、桥梁和厂房等工程项目中。

在设计钢结构建筑时,风力是需要考虑的主要因素之一。

为了确保结构的安全性和可靠性,进行风洞试验是不可或缺的。

本文将探讨钢结构建筑的风洞试验和风力设计的重要性,并介绍风洞试验的原理和过程。

一、风洞试验的重要性钢结构建筑在遭受风力荷载时,会受到各种复杂的力学效应,如风压、风振、风荷载和风致振动等。

这些效应可能对建筑物的结构和稳定性产生影响,因此需要进行风洞试验来评估和验证设计方案。

1. 评估结构的稳定性:风洞试验可以模拟实际建筑物在不同风速和风向条件下受到的风力作用,通过测试建筑物的结构响应,评估结构在强风下的稳定性。

这有助于确定结构的最优设计和改进。

2. 确定风荷载:风洞试验还可用于测定风荷载的大小和风荷载分布的变化。

通过测量试验模型所受的风力和压力分布,可以准确计算建筑物所受的风荷载,为结构设计提供依据。

3. 优化风防设计:风洞试验还能够验证和优化建筑物的风防设计措施。

通过观察试验模型的流场和压力分布,可以确定改进建筑物外形或添加风防设施的措施,减小风力对建筑物的影响。

二、风洞试验的原理和过程风洞试验是使用风洞设备对建筑物模型进行试验,以模拟实际风场条件,测定建筑物在不同风速下的风力响应。

1. 风洞试验设备:风洞通常由主风机、边界层装置、试验段和测量设备等组成。

主风机产生空气流动,边界层装置模拟大气边界,并减小建筑物模型所受的边界效应。

试验段是进行风洞试验的主要区域,用于放置建筑物模型。

测量设备用于测量风速、风压和力学响应等参数。

2. 建筑物模型制作:建筑物模型通常由比例缩小的钢结构制成,以模拟实际建筑物的形状和结构。

模型制作需要考虑比例尺、几何形状和材料性能等因素。

模型的尺寸和比例应根据实际风洞试验的要求进行确定。

3. 测试与数据分析:在风洞中,建筑物模型暴露在不同速度和角度的风场中,通过测量设备获取模型受力和响应的数据。

第十讲 风洞试验技术

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

风洞试验在建筑结构设计中的应用

风洞试验在建筑结构设计中的应用

风洞试验在建筑结构设计中的应用在现代社会的高楼林立中,建筑结构设计的重要性不言而喻。

一个稳固的建筑结构不仅能够确保建筑物的安全稳定,还能够提供良好的舒适性和使用效果。

而风洞试验则成为了建筑结构设计中不可或缺的一个环节。

本文将从理论和实践两个方面,探讨风洞试验在建筑结构设计中的应用。

首先要明确的是,风洞试验是一种用于模拟真实环境中的风下对建筑物产生的力的试验方法。

它通过在试验风洞中模拟各种风荷载情况,对建筑结构进行力学性能和风压性能的测试和分析。

在建筑结构设计中,风洞试验主要用于以下几个方面的应用。

第一,风洞试验可以帮助设计师评估建筑结构在不同风荷载条件下的受力情况。

通过测量和分析建筑物受到的风压力和风荷载,设计师可以得到关于建筑物结构特性和稳定性的重要信息。

如此一来,设计师可以根据实际情况进行结构的调整和优化,确保建筑物能够承受风力的作用而不会发生倒塌或者损坏。

第二,风洞试验可以帮助设计师优化建筑结构的气动设计。

在风洞试验中,设计师可以通过调整建筑物外形和细节来改善其气动特性。

比如,通过增加流线型设计或者安装抗风设施,可以减小建筑物受到的风压力,提高其稳定性。

此外,设计师还可以通过风洞试验来评估不同方案的气动效果,找出最优方案并进行改进。

第三,风洞试验可以帮助设计师研究建筑物与周围环境的相互作用。

在现代城市中,建筑物之间的高楼林立,风的流通情况往往受到了很大的影响。

风洞试验可以模拟不同建筑物布局对风流的影响,并帮助设计师找出最佳的建筑布局方案。

同样,风洞试验也可以模拟不同建筑物布局对周围环境的影响,以此来进行城市规划和建筑设计。

除了在建筑结构设计中的应用外,风洞试验还可以应用于其他领域。

比如,风洞试验可以用于航空航天工程中的风阻测试,以提高飞机和火箭的飞行性能。

另外,风洞试验还可以用于汽车工程中的风阻测试,以改善汽车的燃油经济性。

可以说,风洞试验在现代科学技术中具有广泛而重要的应用价值。

综上所述,风洞试验在建筑结构设计中的应用不可忽视。

采用风洞试验研究高速列车的气动性能简介

采用风洞试验研究高速列车的气动性能简介

列车风洞试验综述1列车风洞模型试验系统1.1风洞的基本类型及基本原理当对列车的空气动力学特性进行试验研究时,直接而真实的方法是在线实车试验,但进行一次试验需要耗费大量的人力、物力、财力,组织一次试验很不容易,得到的数据有限,加之自然条件千变万化,如环境的风速和风向不可控制等,重复性难以保证,而且,实车试验需在列车制造出来后才能进行,用于研制新车代价太高,因此实车试验一般以验证、评估、考核试验为主,兼顾研究性试验。

于是,人们就想用模型试验来代替实车试验。

风洞是能人工产生和控制气流,以模拟飞行器或物体周围气体的流动,并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备,它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具。

风洞模型试验是研究列车气动特性中应用最广泛的手段之一。

它具有试验理论和试验手段成熟、测量精密,气流参数如速度、压力等易于控制,并且基本不受天气变化的影响等优点。

为了满足不同类型空气动力试验的要求,现代风洞的种类繁多。

风洞通常按照试验段气流的马赫数来分类,有低速风洞(Ma<0.3)、亚音速风洞(0.3<Ma<0.8)、跨音速风洞(0.8<Ma<1.5)、超音速风洞(1.5<Ma<4.5)、高超音速风洞(4.5<Ma<10)、极高速风洞(Ma>10)等。

列车模型风洞试验一般在低速风洞中进行。

低速风洞按通过试验段气流循环形式来分,有直流式和回流式两种基本类型。

按试验段结构不同,低速风洞又有“开口”和“闭口”之别。

直流式风洞的特点是把通过试验段的气流排在风洞外部,如图1。

回流式风洞的特点是通过试验段的气流经循环系统再返回试验段,如图2。

图1 直流式风洞图2回流式风洞对列车在空气中的等速直线运动,按照运动的相对性原理,在空气动力特性研究中,可以认为列车静止不动,与列车速度大小相同方向相反的空气流过列车,列车上承受的空气动力与类车运动在静止的空气中承受的空气动力完全相同。

4 风洞试验

4 风洞试验

测压点个数 36 60 60 60 28 42 60 60 56 21 56 14 16 12 12 15
3 试验设备
风洞:广东省建科院建筑风洞实验室,为串联双 试验段回流式风洞,分为大小两个试验段。本试验 使用的是大试验段。 1)大试验段为闭口试验段:长10m、宽3m、高2m, 最高风速为18m/s;
19:45:03
19:45:03
首都机场3号航站楼测压试验
19:45:03
19:45:03
19:45:03
4.4 试验模型
(1)测压模型 适用于桥梁、高层建筑、空间结构等。 优点:
风压分布;缺点:试验过程复杂(注意的问题:管 路系统的畸变和修正)
(2)高频动态测力天平试验(模型) 适用于高层建筑、高耸结构(格构式)。优点:
19:45:03
北京大学风洞
宽3米×高2米×长32米直流式大气边界层风洞
19:45:03
哈工大风洞与波浪模拟实验室
单回流闭口双试验段构造。 风洞小试验段入口截面宽4.0m ×高3.0m ×长 25m,空风洞最大风速44m/s,主要用于单体建筑 和建筑群的流场显示、测力、测压等试验。
风洞大试验段入口截面宽6.0m ×高3.6m ×长 50m ,最大风速25m/s,主要用作风环境试验和桥 梁模型试验。
L1=(3~8)D1, L2=(8~20)D2
19:45:03
总压测量:平头总压管(皮托管),开口端平面 与气流方向垂3
气流方向修正系数
2)压强测量仪 (1)液柱式压强计 (a)U形管压强计:设ρ1为被测压强,ρ2为参考 压强(常用大气压强),则
19:45:03
19:45:03
19:45:03
东莞国际金融大厦

风洞试验

《桥梁风工程》之——风洞试验技术主要内容简介第一章风洞试验的理论基础——相似性(概述、相似性基本要求、无量纲参数的来源、基本缩尺考虑)1.1 概述理论流体力学——物理实验——数值模拟(风工程研究的“三大手段”);桥梁、建筑结构在结构设计方面,只要求结构在风荷载作用下具有足够的强度、刚度和稳定性即可,即确保桥梁结构、建筑结构的安全性、舒适性和耐久性即可;(这区别于航空器的设计——力求其周围运动空气对其的阻力最小),主要关注绕尖角的流动和分离流动,因此,称为“钝体空气动力学”。

个别建筑、桥梁已开展了实际结构的实测。

Fig.1 Research methods of Wind Engineering of Bluff Body1932年,Flachsbart O.“建筑物气动特性的模拟应当在具有与自然风相似的风洞气流中进行”。

几何缩尺——经济性和方便性由于缩尺几何引出了物理相似的一系列问题,相似性准则是风洞试验的理论基础。

应该说明的是,由于模型的几何缩尺,导致部分物理现象不能准确反映,如雷诺数效应。

因此,在实际设计模型试验时,需要进行一系列权衡,确保主要问题能模拟即可。

(科学与艺术结合!)1.2 模型相似性在分析一切物理问题,特别是需要通过实验进行研究的问题时,通常需要确定一组无量纲的控制参数。

该组无量纲参数通常是根据描述所研究物理系统的偏微分方程得到的,用一个具有对应量纲的参考值遍除所有关键变量,使之无量纲化,于是得到大量的无量纲组合参数,它们就是控制系统的物理特性的因子。

如果这些控制参数组从一种情况(原型物)到另一种情况(模型)保持不变,则自然保证了相似性。

具体风洞试验相似性无量纲参数推导见下。

假设一个物体浸在流动的流体中,在物体上某处形成的作用力F 只是下列六个参数的函数:即密度ρ、流速V 、某个特征尺寸D 、某个频率n 、流体粘性系数μ和重力加速度g 。

即ξεδγβαμρg n D V F d= (1)式中:ξεδγβα,,,,,为待定指数。

风洞和风洞试验

张线天平与塔式机械天平一样,是根据静力学原理进行测量,作用在 风洞模型的气动力和力矩由张线传递到杠杆系统进行分解。
张线天平
五、风洞试验
百闻不如一见,怎样观察到空气的流动状态?
飞机升力系数随攻角的变化 前缘缝翼和后缘襟翼的影响
五、风洞试验
0度攻角
15度攻角
汽车流动显示
纹影观察火焰
五、风洞试验
我有一个梦想!
美国NASA Ames研究中心
俄罗斯中央流体动力研究院(TsAGI) 法国ONERA莫当研究中心
招 聘 公 告
一、风洞试验的理论
风洞的尺寸、风速、压力等无法实现真实飞行环境,怎么办?
载客量:大于500人 长度:73 米 翼展:79.8 米 高度:24.1 米
一、风洞试验的理论
风洞的尺寸、风速、压力等无法实现真实飞行环境,怎么办?
Ma>5 (高总温)
三、高低速风洞结构
从低速起飞!
舰载机和低速风洞结构
三、高低速风洞结构
三、高低速风洞结构
超声速风洞,主要模拟相似准则: 1.4< Ma<5 可否通过提高低速风洞风扇转速实现超声速?
怎样让试验段的气流达到超声速?
低速风洞运行方式:一级轴流式风扇驱动
三、高低速风洞结构
气体沿变截面管道的流动:
连续方程:
d dV dA 0 V A
动量方程:
1 V dV

dp
速度与Ma、截面积关系: dV 1 dA (A为某一截面的面积) V Ma2 1 A
是否先收缩后扩张的喷管都能产生超声速?
根据等熵关系式:

1 Fr 2
fx

1 Ma2
p x

风洞试验方案

七、试验结果评价
1.模型在试验过程中的受力、温度、压力等参数应符合设计要求。
2.试验结果应满足相关技术标准及工程设计要求。
3.对试验结果进行分析,提出优化建议。
八、试验周期
根据试验项目及试验设备性能,预计试验周期为一个月。
九、试验费用
根据试验项目、设备使用、人力资源等综合因素,预计试验费用为人民币XX万元。
风洞试验方案
第1篇
风洞试验方案
一、方案背景
风洞试验是研究流体力学、空气动力学等领域的重要手段,通过对模型在模拟气流环境下的受力、温度、压力等参数的测试,为工程设计、科学研究提供基础数据。本方案旨在制定一套合法合规的风洞试验方案,确保试验过程安全、可靠、高效。
二、试验目的
1.分析模型在特定风速、风向条件下的气动特性。
二、试验目的
1.评估模型在不同风速和风向条件下的气动特性。
2.分析模型结构的稳定性,以及气流对其影响。
3.提供工程设计所需的基础数据和理论依据。
三、试验依据
1.法律法规:依据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国产品质量法》等相关法律法规。
2.技术标准:参照GB/T 1236-2017《风洞试验方法》、ISO 5130:2017《风洞试验基准》等标准。
5.数据处理与分析:对采集到的数据进行处理和分析,得出试验结果。
6.试验报告:撰写试验报告,包括试验过程、数据、结果等。
六、试验安全保障
1.风洞设备操作人员应具备相关资质,严格遵守操作规程。
2.试验现场应设立安全警示标志,确保试验过程中人员安全。
3.定期对风洞设备进行检查、维护,确保设备安全运行。
4.建立试验应急预案,提高应对突发事故的能力。
五、试验步骤

风洞试验概述_黄本才


∂u* ∂t*
Cl CuCt
+ u*j
∂ui* ∂x*j
=
f
* i
C f Cl Cu2

∂p* ∂xi*
Cp Cρ Cu2
+
Cν CuCl
∂ ∂x*j
⎛ ⎜⎜⎝
∂ui* ∂x*j
+
∂u*j ∂xi*
⎞ ⎟⎟⎠
(6-6)
式(6-3)表示原型中流体的运动方程,式(6-6)表示模型中流体的运动方程,为 保证原型和模型流体运动的相似性,物理量的比值必须满足式(6-7)
(a)典型的直流式低速风洞主要组成
(b) 典型的直流式低速风洞 图 6-1 直流式低速风洞
回流式低速风洞(Close circuit type)(图6-2)实际上是将直流式风洞首尾相接,增加 回流段,形成封闭回路。[1]气流在风洞中循环回流,既节省能量又不受外界的干扰。除了直 流式风洞的主要组成外,回流式风洞设有调压缝,可以向风洞内补充空气。导流片和整流装 置可调整空气流的不均匀度,使气流的剖面和紊流度达到实际要求。
实验段 2.0 m×15m×14m
风速 1~30 米/秒
风速 3~67 米/秒
风速 0.5~17 米/秒
图 6-3 同济大学土木工程防灾国家重点实验室边界层风洞
二、相似理论
建筑和结构的风洞模拟通常采用缩尺模型,其理论依据就是流动的相似性原理。从流体 流动的运动微分方程出发,可寻求流体流动的一般相似性判据。流体运动可通过运动微分方 程及边界条件和起始条件来描述,流体的缩尺模型试验中模型与原型之间须满足运动相似 (遵循相同的运动方程)和几何相似(边界条件相似),起始条件相似的要求通常不用考虑。 两种流动相似的必要和充分条件是几何相似和运动相似。[2]
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