[實用新型]一種用于結(jié)構(gòu)風工程試驗的紊流場模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720805747.3
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN207263417U
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李勝利;鄭舜云;武昊
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙)41117
• 代理人: 楊妙琴

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，涉及高聳結(jié)構(gòu)、大跨橋梁和大跨空間結(jié)構(gòu)研究的紊流場模擬。在工程結(jié)構(gòu)風工程研究中，通過在來流場下底面鼓出一定傾斜角度的氣流，并與其上方的來流場疊加，便可同時在順風向和橫風向產(chǎn)生隨機脈動的紊流風場。

背景技術(shù)

自然界中大部分的流動是紊流流動，所以在工程結(jié)構(gòu)的風工程研究中要真實的模擬出紊流場。目前，高聳結(jié)構(gòu)、大跨橋梁和大跨空間在設(shè)計階段需要將相應(yīng)結(jié)構(gòu)的試驗?zāi)Ｐ椭萌斯わL場中進行測力試驗和測振試驗。在風工程研究試驗中，風洞紊流場模擬方法主要有：采用在來流場的上游布置粗糙元、尖塔等的被動模擬方法和實用振動格柵陣列等裝置的的主動模擬方法；前者的被動模擬方法并不能足夠準確地模擬出的自然界中的紊流，且存在占地面積大的缺點；后者的主動模擬方法所采用的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆裝困難，針對現(xiàn)有紊流場模擬方法的不足，需要一種新的紊流場模擬方法。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是在于提供一種利用在來流場下底面鼓出成一定角度的氣流來模擬紊流場的裝置。本實用新型可根據(jù)實際需要模擬出所需的紊流場，使得該紊流場更貼近于實際高聳結(jié)構(gòu)、大跨橋梁或大跨空間所處的風場環(huán)境。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種用于結(jié)構(gòu)風工程試驗的紊流場模擬裝置，包括基座、出氣管、氣腔、進氣口和氣泵；所述的氣腔設(shè)置在基座內(nèi)部；出氣管連接氣腔與基座外側(cè)；氣泵連接進氣口，所述的進氣口與氣腔連接；所述的試驗?zāi)Ｐ驮O(shè)置在基座上。

進一步，所述的出氣管設(shè)有若干排，且出氣管在氣腔內(nèi)的傾斜角度可調(diào)節(jié)。

進一步，所述的進氣口設(shè)有若干個，每一個進氣口均連接一個氣泵。

本實用新型產(chǎn)生的有益效果是：本實用新型利用在來流場下底面鼓出一定的氣流來模擬紊流場，從而實現(xiàn)對實際工程結(jié)構(gòu)所處風場的有效模擬，能簡單有效地模擬雙向脈動地紊流場，形式靈活，適用性廣，可作為現(xiàn)有技術(shù)方案地有效補充。

附圖說明

圖1 一種紊流場模擬裝置；

圖2 一種紊流場模擬裝置正視圖；

圖3 一種紊流場模擬裝置俯視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

本實用新型是一種用于結(jié)構(gòu)風工程試驗的紊流場模擬裝置，該裝置通過利用在來流場下底面鼓出成一定角度的氣流來模擬紊流場。

如圖1-3所示，該裝置包括出氣管1、氣腔2、進氣口3、氣泵4、結(jié)構(gòu)模型5和基座6，所述的基座6的內(nèi)部設(shè)有氣腔2，設(shè)置在基座6上的出氣管1將氣腔2和基座6外部空間相通。基座6內(nèi)部的氣腔2上連有進氣口3，進氣口3連接氣泵4，該氣泵4設(shè)置在基座6的內(nèi)部。

根據(jù)實際紊流場的需要，設(shè)置不同數(shù)量的氣泵4、進氣口3和出氣管1，且出氣管1在氣腔2內(nèi)的傾斜角度可調(diào)節(jié)。可調(diào)節(jié)的出氣管1使噴出的氣流與來流場成一定的夾角，這樣噴出的氣流與來流疊加，便可在順風向和橫風向模擬出所需的隨機脈動的紊流風場，實現(xiàn)對實際工程結(jié)構(gòu)所處風場的有效模擬。

為了更好的模擬實際工程結(jié)構(gòu)，本實用新型采用結(jié)構(gòu)模型代替實際工程結(jié)構(gòu)進行模擬。替代用的結(jié)構(gòu)模型5設(shè)置在基座6的外表面。

在本實用新型中，進氣口3都外接的氣泵4可連續(xù)工作，也可變頻工作，使出氣管1噴出的氣流具有連續(xù)性或脈動性。