风洞实验发生装置的制作方法

    专利查询2025-06-06  67


    本发明涉及风灾模拟,具体地涉及一种风洞实验发生装置。


    背景技术:

    1、随着全球气候变暖,极端气象灾害频发,对于建筑结构在极端风灾条件下的安全性和稳定性研究越发重要。风洞作为模拟风况的重要实验设备,在风工程领域发挥着关键作用。然而现有的风洞实验设备主要用于模拟常态风和脉动风风场,对极端风灾害风场模拟较少。且目前可用于模拟极端风灾害风场的风洞实验设备往往只能模拟单一的极端风灾害风场,无法实现多灾害风场同时模拟。这导致在研究建筑结构对不同风灾的响应时,需要使用多个不同的风洞设备,不仅增加了研究成本,还使得实验数据的对比和综合分析变得复杂。


    技术实现思路

    1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本发明提供了一种风洞实验发生装置。

    2、本发明提供了一种风洞实验发生装置,包括循环风筒,所述循环风筒内形成有循环风道,所述循环风道内设有用于带动空气单向循环流动的循环风机组,所述循环风筒的底部形成有下击暴流模拟试验段、龙卷风模拟试验段以及常态风试验段,所述下击暴流模拟试验段上设有第一试验台以及位于所述第一试验台外周的通风组件,空气能够自上而下作用在所述第一试验台上且部分空气从所述通风组件流出,所述常态风试验段上设有第二试验台,所述龙卷风模拟试验段上设有第三试验台,第三试验台的上方设有螺旋风机组,空气自下而上流向所述螺旋风机组。

    3、可选地,所述循环风道包括设置在所述循环风筒顶部的第一通道、设置在所述循环风筒底部的第二通道以及设置在所述循环风筒两侧的两个第三通道,所述第一通道和所述第二通道的两端分别通过两个所述第三通道连通,所述第一试验台、第二试验台和所述第三试验台均设置在所述第二通道上。

    4、可选地,所述第三通道内竖直设有第一隔板,所述第一隔板将所述第三通道分隔成两个通道本体,位于内侧的两个所述通道本体分别与所述第一试验台和所述第三试验台沿着竖直方向相对设置,所述螺旋风机组设置在与所述第三试验台相对应的所述通道本体内。

    5、可选地,所述通风组件包括设置在所述第一试验台外周的多个第一格栅组,每个所述第一格栅组包括多个转动设置在所述循环风筒上的第一格栅;

    6、其中,所述第一试验台的沿着空气流动方向的一侧转动设有一个所述第一格栅组,所述循环风筒的两个与所述第一试验台相对应的侧壁上分别设有一个所述第一格栅组。

    7、可选地,所述通风组件还包括设置在所述循环风筒的第二格栅组,所述第二格栅组与沿着空气流动方向设置在所述第一试验台侧面的所述第一格栅组相对设置,所述第二格栅组包括多个转动设置在所述循环风筒上的第二格栅。

    8、可选地,所述第一通道与两个所述第三通道的连接处分别设有用于为空气进行导流的第一导流组件,所述第一导流组件位于所述第三通道的上方,所述第一导流组件包括多个第一导流板,多个所述第一导流板沿着所述第一通道与两个所述第三通道的连接处的对角线方向间隔排布。

    9、可选地,所述第二通道与两个所述第三通道的连接处分别设有用于为空气进行导流的第二导流组件,所述第二导流组件位于靠外设置的所述通道本体的下方,所述第二导流组件包括多个第二导流板,多个所述第二导流板沿着所述第二通道与靠外设置的所述通道本体的连接处的对角线方向间隔排布。

    10、可选地,所述第二通道与两个所述第三通道的连接处分别设有水平延伸的第二隔板,所述第二隔板能够沿着水平方向移动,以使得其中一个所述通道本体与所述第二通道连通。

    11、可选地,所述螺旋风机组能够在所述循环风筒内沿着靠近或远离所述第三试验台的方向移动;

    12、和/或,所述第三试验台能够沿着水平方向移动。

    13、可选地,所述常态风试验段位于所述下击暴流模拟试验段与所述龙卷风模拟试验段之间;

    14、和/或,所述循环风筒的与所述第二试验台相对应的位置处至少一个可拆卸的第一观察窗;

    15、和/或,所述循环风筒的与所述第三试验台相对应的位置处至少设有一个可拆卸的第二观察窗。

    16、本发明实施方式提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:

    17、本发明提供的风洞实验发生装置,在原有常态风模拟的基础上,还可以模拟龙卷风、下击暴流等复杂风的情况,使得建筑抗风实验结构更加全面和精准,在面对不同风灾的响应时,不需要使用多个不同的风洞设备,降低了研究成本,还使得实验数据的对比和综合分析变得简洁,更加全面,此外,龙卷风试验、下击暴流试验可同步进行,增加试验效率。



    技术特征:

    1.一种风洞实验发生装置,其特征在于,包括循环风筒(1),所述循环风筒(1)内形成有循环风道(11),所述循环风道(11)内设有用于带动空气单向循环流动的循环风机组(12),所述循环风筒(1)的底部形成有下击暴流模拟试验段(2)、龙卷风模拟试验段(3)以及常态风试验段(4),所述下击暴流模拟试验段(2)上设有第一试验台以及位于所述第一试验台外周的通风组件(21),空气能够自上而下作用在所述第一试验台上且部分空气从所述通风组件(21)流出,所述常态风试验段(4)上设有第二试验台,所述龙卷风模拟试验段(3)上设有第三试验台,第三试验台的上方设有螺旋风机组(31),空气自下而上流向所述螺旋风机组(31)。

    2.根据权利要求1所述的风洞实验发生装置,其特征在于,所述循环风道(11)包括设置在所述循环风筒(1)顶部的第一通道(101)、设置在所述循环风筒(1)底部的第二通道(102)以及设置在所述循环风筒(1)两侧的两个第三通道(103),所述第一通道(101)和所述第二通道(102)的两端分别通过两个所述第三通道(103)连通,所述第一试验台、第二试验台和所述第三试验台均设置在所述第二通道(102)上。

    3.根据权利要求2所述的风洞实验发生装置,其特征在于,所述第三通道(103)内竖直设有第一隔板(1031),所述第一隔板(1031)将所述第三通道(103)分隔成两个通道本体(1032),位于内侧的两个所述通道本体(1032)分别与所述第一试验台和所述第三试验台沿着竖直方向相对设置,所述螺旋风机组(31)设置在与所述第三试验台相对应的所述通道本体(1032)内。

    4.根据权利要求3所述的风洞实验发生装置,其特征在于,所述通风组件(21)包括设置在所述第一试验台外周的多个第一格栅组(211),每个所述第一格栅组(211)包括多个转动设置在所述循环风筒(1)上的第一格栅;

    5.根据权利要求4所述的风洞实验发生装置,其特征在于,所述通风组件(21)还包括设置在所述循环风筒(1)的第二格栅组(212),所述第二格栅组(212)与沿着空气流动方向设置在所述第一试验台侧面的所述第一格栅组(211)相对设置,所述第二格栅组(212)包括多个转动设置在所述循环风筒(1)上的第二格栅。

    6.根据权利要求3所述的风洞实验发生装置,其特征在于,所述第一通道(101)与两个所述第三通道(103)的连接处分别设有用于为空气进行导流的第一导流组件(5),所述第一导流组件(5)位于所述第三通道(103)的上方,所述第一导流组件(5)包括多个第一导流板(51),多个所述第一导流板(51)沿着所述第一通道(101)与两个所述第三通道(103)的连接处的对角线方向间隔排布。

    7.根据权利要求3所述的风洞实验发生装置,其特征在于,所述第二通道(102)与两个所述第三通道(103)的连接处分别设有用于为空气进行导流的第二导流组件(6),所述第二导流组件(6)位于靠外设置的所述通道本体(1032)的下方,所述第二导流组件(6)包括多个第二导流板(61),多个所述第二导流板(61)沿着所述第二通道(102)与靠外设置的所述通道本体(1032)的连接处的对角线方向间隔排布。

    8.根据权利要求3所述的风洞实验发生装置,其特征在于,所述第二通道(102)与两个所述第三通道(103)的连接处分别设有水平延伸的第二隔板(7),所述第二隔板(7)能够沿着水平方向移动,以使得其中一个所述通道本体(1032)与所述第二通道(102)连通。

    9.根据权利要求1所述的风洞实验发生装置,其特征在于,所述螺旋风机组(31)能够在所述循环风筒(1)内沿着靠近或远离所述第三试验台的方向移动;

    10.根据权利要求1所述的风洞实验发生装置,其特征在于,所述常态风试验段(4)位于所述下击暴流模拟试验段(2)与所述龙卷风模拟试验段(3)之间;


    技术总结
    本发明涉及风灾模拟技术领域,公开了一种风洞实验发生装置。该风洞实验发生装置包括循环风筒,循环风筒内形成有循环风道,循环风道内设有循环风机组,循环风筒的底部形成有下击暴流模拟试验段、龙卷风模拟试验段以及常态风试验段,下击暴流模拟试验段上设有第一试验台和通风组件,常态风试验段上设有第二试验台,龙卷风模拟试验段上设有第三试验台和螺旋风机组。本发明提供的风洞实验发生装置可以模拟龙卷风、下击暴流等复杂风的情况,使得建筑抗风实验结构更加全面和精准,在面对不同风灾的响应时,不需要使用多个不同的风洞设备,降低了研究成本,还使得实验数据的对比和综合分析变得简洁,更加全面,多种试验可同步进行,增加试验效率。

    技术研发人员:田文鑫,任贺贺,万嘉伟,赵坤坤,赵秀勇,翁神力平
    受保护的技术使用者:国家能源集团科学技术研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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