一种不同缩尺比的风场布置结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种不同缩尺比的风场布置结构。
【背景技术】
[0002]不同缩尺比的风场布置是利用尖劈、粗糙元、挡板等被动组合装置模拟风洞试验所需与大气边界层相似的风场。调试不同缩尺比风场的依据是风场调试所得的平均风速剖面和湍流度剖面符合我国《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)。利用尖劈、粗糙元、挡板等简单的被动装置模拟所需不同缩尺比风场，可满足不同建筑物、构筑物和大跨桥梁所需风场的要求，并且优先调试好不同缩尺比的风场可缩短试验时间。
[0003]现有的风场布置结构，结构复杂，成本高，而且难以得到符合中国标准规范的平均风速剖面和湍流度剖面。调试风场所花费时间少则3-4天，多则7-8天，效率低。而且现有的风场布置结构，零部件安装后，大都难于拆卸，使得很多风场布置结构成为一次性的试验装置，大大增加了试验成本。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供方便安装、组合灵活、成本低、可重复利用不同缩尺比的风场布置结构。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:包括多个尖劈、多个粗糙元、挡板及升降仪，所述的尖劈均匀等距布置在风洞的风口处，尖劈底部与风洞连接;风洞内设有转盘，多个粗糙元布置在风洞内尖劈与转盘之间，所述的挡板安装在尖劈上，所述的升降仪位于风洞内转盘的一侧，升降仪的横杆上设有三维脉动风速仪，三维脉动风速仪的探头正对来流方向，与数据采集系统连接。
[0006]上述的不同缩尺比的风场布置结构中，所述尖劈在风洞的风口处沿垂直于风向的方向均匀布置。
[0007]上述的不同缩尺比的风场布置结构中，所述粗糙元为立方体木块。
[0008]上述的不同缩尺比的风场布置结构中，所述的挡板为矩形挡板或梯形挡板，梯形挡板设置在尖劈的底部，矩形挡板设置在尖劈的中上部。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010]本实用新型能够利用不同类型的三角形尖劈在风洞中形成试验所需的风剖面的大致形状，改变尖劈的底宽以增大湍流度;能够通过改变粗糙元的尺寸、数目及摆放方式得到试验所需的平均风速剖面和湍流度剖面，特别是粗糙元摆放时可以加密摆放，有效改变湍流度剖面;能够通过在尖劈的底部位置布置梯形挡板增大近地面湍流度，改变平均风速剖面;能够通过在尖劈上不同高度布置矩形挡板增大试验所需的湍流度，并且在相应的高度处改变平均风速剖面的形状。利用尖劈、粗糙元和挡板等基本被动装置组合的前提下，以灵活变化其布置方式实现试验所需的符合我国《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012 )的平均风速剖面和湍流度剖面，能够得到不同缩尺比风场。本实用新型还具有装置简便、方便搬运、成本低的优点;本实用新型能重复利用、灵活变化，节约了试验前期成本。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
[0012]图2是本实用新型实施例2的结构示意图。
[0013]图3是本实用新型的顶杆尖劈的结构图。
[0014]图4是本实用新型的无顶杆尖劈的结构图。
[0015]图5是本实用新型的粗糙元的结构图。
[0016]图6是本实用新型的矩形挡板的结构图。
[0017]图7是本实用新型的梯形挡板的结构图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0019]如图1所示，本实用新型包括4个尖劈1(也可以包括5个尖劈1，如图2所示)、多个粗糙元2、矩形挡板3(也可以是梯形挡板4，如图2所示。)及升降仪6，4个尖劈1(或5个尖劈1)沿垂直于风向的方向均匀布置在靠近风洞的风口处，靠近风洞的风口处设有多个螺栓孔，多个螺栓孔位于一条垂直于风向的直线上，螺栓孔有9处，等距分布，尖劈1的底部与风洞的底部通过螺栓连接，可根据试验目的变换尖劈1的位置。风洞内设有转盘5，尖劈1与转盘5之间设有20排粗糙元2，相邻两排粗糙元2之间的距离相等，粗糙元2按照一定的摆放方式布置在风洞内尖劈1与转盘5之间，并且可在粗糙元2布置点的间隔处对粗糙元2进行等距加密布置，有效改变湍流度剖面。粗糙元2通过内嵌的圆柱形磁铁21吸附在风洞底部。矩形挡板3或梯形挡板4按照试验目的布置在尖劈1上不同的位置，梯形挡板4布置在尖劈1的底部，增大尖劈1底部的宽度，增大近地面湍流度，改变平均风速剖面。矩形挡板3布置在尖劈1的中上部，改变尖劈1迎风面的尺寸，矩形挡板3或梯形挡板4与尖劈1通过铁丝捆绑连接。所述的升降仪6位于风洞内转盘5的一侧，升降仪6的横杆上设有三维脉动风速仪，三维脉动风速仪的探头正对来流方向，与数据采集系统连接，能够在洞体外手动控制三维脉动风速仪在竖直方向上移动，三维脉动风速仪在竖直方向上的移动范围为10cm?100cm，在竖直方向上的移动间隔为10cmo
[0020]如图3、图4所示，尖劈1可以是图3中的有顶杆尖劈，也可以是图4中的无顶杆尖劈，顶杆尖劈的高度为2.4m，有4种不同底部宽度，隔板上设有顶杆11和套筒12。无顶杆尖劈的高度为2m，有4种不同底部宽度。如图5所示，粗糙元2为立方体木块，粗糙元2有3种不同的尺寸规格。
[0021 ]如图6、图7所示，图6是矩形挡板3的结构示意图，图7是梯形挡板4的结构示意图。矩形挡板3，其长度、厚度相同，有12种不同宽度，形状是矩形。梯形挡板4有35种不同尺寸，形状为梯形。
【主权项】
1.一种不同缩尺比的风场布置结构，其特征是:包括多个尖劈、多个粗糙元、挡板及升降仪，所述的尖劈均匀等距布置在风洞的风口处，尖劈底部与风洞连接;风洞内设有转盘，多个粗糙元布置在风洞内尖劈与转盘之间，所述的挡板安装在尖劈上，所述的升降仪位于风洞内转盘的一侧，升降仪的横杆上设有三维脉动风速仪，三维脉动风速仪的探头正对来流方向，与数据采集系统连接。2.根据权利要求1所述的不同缩尺比的风场布置结构，其特征是:所述尖劈在风洞的风口处沿垂直于风向的方向均匀布置。3.根据权利要求1所述的不同缩尺比的风场布置结构，其特征是:所述粗糙元为立方体木块。4.根据权利要求1所述的不同缩尺比的风场布置结构，其特征是:所述的挡板为矩形挡板或梯形挡板，梯形挡板设置在尖劈的底部，矩形挡板设置在尖劈的中上部。
【专利摘要】本实用新型公开了一种不同缩尺比的风场布置结构，包括多个尖劈、多个粗糙元、挡板及升降仪，所述的尖劈均匀等距布置在风洞的风口处，尖劈底部与风洞连接；风洞内设有转盘，多个粗糙元布置在风洞内尖劈与转盘之间，所述的挡板安装在尖劈上，所述的升降仪位于风洞内转盘的一侧，升降仪的横杆上设有三维脉动风速仪，三维脉动风速仪的探头正对来流方向，与数据采集系统连接。本实用新型结构简单、成本低、灵活性强、可重复利用。
【IPC分类】G01M9/04
【公开号】CN205138754
【申请号】CN201520912510
【发明人】戴益民, 许灵波, 高阳, 彭望, 于友良, 蒋荣正, 李永贵, 李毅, 王修勇, 吕卫华
【申请人】湖南科技大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月16日