[實用新型]建筑風荷載綜合實驗教學裝置

有效

• 申請號: 201220426722.X
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN202758537U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 史文海;董大治
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G09B25/04
• 分類號: G09B25/04
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 程春生

技術領域

本實用新型涉及一種建筑風荷載綜合實驗教學裝置，屬于教學儀器領域。

背景技術

風荷載是建筑物承受的主要荷載之一，對于強/臺風多發地區的超高層建筑、大跨結構和高聳建筑等土木建筑，風荷載是建筑結構設計的控制荷載，對建筑結構設計的安全性和舒適性起著關鍵性的作用。氣流流經建筑物時的流場分布情況對建筑物及其周圍的風環境產生著重要的影響，對建筑結構的抗風設計、小區或城市風環境的規劃有著重要的意義。

在建筑結構荷載和工程流體力學等課程的教學、科研與工程應用中，氣流對建筑物表面的作用力的測試和氣流流經建筑物時的流場狀況的顯示，對建筑物的抗風設計、風環境的規劃和流體運動的科學理論研究有著重要的科學意義。將不同體型的建筑模型（如高層建筑、體育場館、大跨橋梁和低矮房屋等）放置于小型風洞中，利用測壓裝置來測試建筑物表面的壓力分布，利用測速裝置來測試建筑周圍流場的速度分布，利用煙氣發生裝置生成煙氣流場來顯示空氣流經建筑時建筑周圍的流場狀況，進行相應的教學實驗、演示和科學研究。

目前建筑結構荷載和工程流體力學等課程均有涉及空氣流動以及流體與固體邊界的相互作用力等教學內容，但尚未有這種建筑風荷載綜合實驗教學裝置來測試建筑物表面的壓力分布和建筑周圍的流場分布，以及顯示氣流流經建筑物時建筑周圍的流場狀況。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種建筑風荷載綜合實驗教學裝置。

為了實現上述目的，本實用新型所采取的技術方案是：

建筑風荷載綜合實驗教學裝置，包括一端設有能開閉的進風口，另一端設有能開閉的出風口的風洞筒體，在風洞筒體中設置有建筑模型，建筑模型底部通過螺栓與風洞預留洞口連接并密封，風洞筒體內正對建筑模型的方向設有風機，風機設置在風洞筒體內，建筑模型表面設置的若干小孔通過皮管與微電腦數字壓力計或/和液柱式測壓計相連通，風機與建筑模型之間設有若干導流板組成導流裝置。

風機上設置有多級調速器。

風洞筒體的上壁內側設有皮托管導軌，可移動式皮托管配合連接在皮托管導軌上，且可移動式皮托管設置在導流裝置與建筑模型之間。

還包括無極調速的煙霧發生器，煙霧發生器的出煙口與風洞筒體相連通。

還包括用來測量風洞筒體中的氣溫的溫度計。

所述的液柱式測壓計的結構是：由若干測壓管組成，皮管將測壓管的上部從建筑模型內部連接與建筑模型表面的測壓孔連接，測壓管的下部通過皮管與水箱底部相連；測壓管的旁邊并排設置有滑動測量尺。

本實用新型的有益效果：用來測試建筑物表面的壓力分布和建筑周圍的流場（風速）分布，以及顯示氣流流經建筑物時建筑周圍的流場狀況（流動形態），以便進行教學實驗、演示和科學研究。

附圖說明

圖1、本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

在風洞筒體1中設置好建筑模型3，關閉進風口11和出風口12后，開啟風機13，利用液柱式測壓計15和微電腦數字壓力計14可以測量出建筑模型表面的風壓分布及變化情況，利用可移動式皮托管2（可移動式皮托管通過皮托管導軌21配合連接）可測量出建筑模型3周圍各點的風速大小，開啟煙霧發生器4，則可以觀測出氣流流經建筑模型時氣流的流動形態。若要將風洞筒體1中的煙霧排除，則可以在風機開啟時同時開啟進風口11和出風口12，風洞筒體中的煙霧將被逐漸排出筒體。

實驗臺5：用于放置風洞、液柱式測壓計、微電腦數字壓力計、水箱151。

液柱式測壓計15：用來測量建筑模型表面的風壓。由若干測壓管組成，利用細的皮管將測壓管的上部與建筑模型表面的測壓孔連接（從建筑模型內部連接），將測壓管的下部利用細的皮管與水箱底部相連。

水箱151：將水箱底部與液柱式測壓計各測壓管的底部連通

滑動測量尺152：用來測量液柱式測壓計中測壓管水面的高度

微電腦數字壓力計：用于建筑模型表面正壓、負壓和差壓的測量，具有溫度顯示和數據自動記錄功能；

開口風機13：生成風場，并配置多級調速器131；

煙霧發生器4：生成有色煙氣，并配置無級調速器41控制煙氣的發生強度和流動速度；

可移動式皮托管2：利用細的皮管將可移動式皮托管與測壓管相連，用來測量氣流流速。可移動式皮托管可在風洞筒體的軌道上移動，以測量建筑模型周圍各處氣體的流速；

皮托管導軌21：置于風洞筒體內部，用于固定皮托管，皮托管可以在上面移動；