[發明專利]一種模擬龍卷風的試驗裝置

有效

• 申請號: 201711206353.7
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107702882B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 羅嘯宇;謝文平;肖凱;雷旭;姚博;聶銘;劉震卿
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明實施例公開了一種模擬龍卷風的試驗裝置，解決了現有的試驗裝置采用敞開式的試驗區域，導致的試驗區域風場容易受到外部空氣對流影響的缺陷，提高了試驗精度。本發明實施例提供的一種模擬龍卷風的試驗裝置，包括：旋轉裝置、吸氣段、擴散段；吸氣段為圓筒結構，包括吸氣段頂端通風口和吸氣段底端通風口，吸氣段頂端通風口和吸氣段底端通風口之間為通風管道，旋轉裝置設置于吸氣段頂端通風口內部；擴散段為圓筒結構，包括擴散段頂端和擴散段底端，擴散段頂端和擴散段底端之間為擴散段通風管道，擴散段頂端設置有與吸氣段底端通風口一致的擴散段頂端通風口，擴散段底端設置有擴散段底端通風口；吸氣段底端與擴散段頂端連接外壁為密封連接。

技術領域

本發明涉及龍卷風模擬領域，尤其涉及一種模擬龍卷風的試驗裝置。

背景技術

龍卷風是一種劇烈旋轉的區域性小尺度大氣旋渦，具有突發性強、破壞力大等缺點。龍卷風經過建筑和構筑物，往往造成房屋、輸電塔等結構破壞和人員傷亡。為了提高結構對龍卷風的抗風性能，有必要研究龍卷風的風場特性和對結構產生的荷載。由于龍卷風的形成機理和風場結構十分復雜，必須通過現場觀測或人工模擬試驗的方法來研究龍卷風的風場特性，而現場觀測具有投資大、成本不可控的因素，因此一般采取人工模擬龍卷風的方法。

現有的人工模擬龍卷風裝置由于結構設計的原因，往往采用敞開式的試驗區域，導致了試驗區域的風場容易受到外部空氣對流影響的缺陷，從而影響龍卷風風場的試驗精度。

發明內容

本發明實施例提供的一種模擬龍卷風的試驗裝置，解決了現有的試驗裝置采用敞開式的試驗區域，導致的試驗區域風場容易受到外部空氣對流影響的缺陷，提高了試驗精度。

本發明實施例提供的一種模擬龍卷風的試驗裝置，包括：旋轉裝置、吸氣段、擴散段；

所述吸氣段為圓筒結構，包括吸氣段頂端通風口和吸氣段底端通風口，所述吸氣段頂端通風口和所述吸氣段底端通風口之間為吸氣段通風管道，所述旋轉裝置設置于所述吸氣段頂端通風口內部；

所述擴散段為圓筒結構，包括擴散段頂端和擴散段底端，所述擴散段頂端和所述擴散段底端之間為擴散段通風管道，所述擴散段頂端設置有與所述吸氣段底端通風口一致的擴散段頂端通風口，所述擴散段底端設置有擴散段底端通風口；

所述吸氣段底端與所述擴散段頂端連接外壁為密封連接。

可選地，還包括蜂窩器，包括蜂窩器頂端和蜂窩器底端，所述蜂窩器為多孔狀結構，所述蜂窩器頂端與所述吸氣段底端通風口密封連接；

所述蜂窩器底端與所述擴散段頂端通風口密封連接。

可選地，還包括收縮段，所述收縮段包括收縮段頂端和收縮段底端，所述收縮段頂端與所述擴散段底端通風口密封連接。

可選地，所述收縮段的內壁設置有泡沫層。

可選地，所述收縮段內壁的泡沫層厚度與所述模擬龍卷風的試驗裝置產生的龍卷風的直徑成反比。

可選地，還包括入流區，所述入流區包括上圓形板和下圓形板，所述上圓形板與下圓形板均與所述模擬龍卷風的試驗裝置同軸設置，所述上圓形板和下圓形板之間設置有夾層；

所述上圓形板開設有與所述收縮段底端匹配的上圓形板開口；

所述上圓形板開口與所述收縮段底端為相通連接。

可選地，還包括導流片，所述導流片包括上邊和下邊，所述導流片設置于所述入流區夾層之間，所述導流片的上邊與所述上圓形板底面固定連接，所述導流片的下邊與所述下圓形板表面固定連接。

可選地，所述上圓形板的直徑大于所述擴散段內徑。

可選地，所述擴散段的內徑為所述擴散段頂端通風口的直徑三倍以上。