[發(fā)明專利]一種模擬高層建筑煙囪效應(yīng)的試驗(yàn)裝置及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811533901.1
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109540454A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊易;解學(xué)峰;萬騰駿;謝壯寧;石碧青;劉慕廣;余先鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01M9/06;G01M9/08
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種模擬高層建筑煙囪效應(yīng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括

電梯試驗(yàn)臺架、固定裝置和電梯門機(jī)系統(tǒng)，

所述電梯試驗(yàn)臺架包括電梯廳門、電梯廳門門框、電梯轎門、電梯轎門門框、擋板和斜導(dǎo)流板，

所述電梯廳門安裝在電梯廳門門框上，所述電梯轎門安裝在電梯轎門門框上，所述電梯廳門門框和電梯轎門門框連接，所述擋板固定安裝在電梯廳門左右兩側(cè)，所述斜導(dǎo)流板固定安裝在電梯試驗(yàn)臺架正前方，

所述電梯廳門外側(cè)設(shè)有外側(cè)測壓孔，電梯廳門內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)測壓貼片，內(nèi)側(cè)壓貼片設(shè)有內(nèi)側(cè)測壓孔，所述外側(cè)測壓孔和內(nèi)側(cè)測壓孔均通過測壓管連接電子壓力掃描閥，

所述固定裝置用于將電梯試驗(yàn)臺架固定在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，

所述電梯門機(jī)系統(tǒng)用于控制電梯廳門和電梯轎門的開閉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬高層建筑煙囪效應(yīng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述固定裝置包括懸臂鋼板和臺架導(dǎo)軌，

所述懸臂鋼板一端與電梯廳門門框相連，所述擋板上設(shè)有螺栓限位孔，懸臂鋼板通過螺栓與擋板上的螺栓限位孔相連，

所述臺架導(dǎo)軌位于電梯試驗(yàn)臺架下部，并通過螺栓固定于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室地面上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬高層建筑煙囪效應(yīng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述外側(cè)測壓孔與內(nèi)側(cè)測壓孔位置一一對應(yīng)，外側(cè)測壓孔的表面與測壓管端部處于同一平面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬高層建筑煙囪效應(yīng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)測壓貼片包括多個(gè)片式方塊和鋼管，內(nèi)側(cè)測壓孔設(shè)于片式方塊上，，內(nèi)側(cè)測壓孔與鋼管相連，鋼管通過測壓管與電子壓力掃描閥連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬高層建筑煙囪效應(yīng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電子壓力掃描閥有多個(gè)測壓通道，將測壓管與電子壓力掃描閥的測壓通道按照編號一一對應(yīng)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬高層建筑煙囪效應(yīng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述外側(cè)測壓孔根據(jù)預(yù)期的風(fēng)壓分布進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置方式為：靠近電梯廳門的門縫部位和上下部位密集、中間區(qū)域稀疏。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬高層建筑煙囪效應(yīng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述外側(cè)測壓孔的設(shè)置方式具體為：

電梯廳門上下邊緣到門中間，相鄰排外側(cè)測壓孔間距逐層按等間距遞增，靠近門縫位置到遠(yuǎn)離門縫位置，相鄰列外側(cè)測壓孔間距先遞增后遞減，電梯廳門外側(cè)測壓孔至少設(shè)置兩列。

8.一種模擬高層建筑煙囪效應(yīng)的試驗(yàn)方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：電梯門機(jī)系統(tǒng)通電，電梯門正常開閉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，風(fēng)洞的風(fēng)速從0m/s開始以1m/s連續(xù)增加風(fēng)洞的風(fēng)速，直至電梯廳門由于風(fēng)壓超過電梯門機(jī)系統(tǒng)的最大閉合力矩而出現(xiàn)開閉故障，通過電子壓力掃描閥采集風(fēng)洞風(fēng)速遞增過程中的電梯廳門各測壓點(diǎn)的風(fēng)壓；

S2：將不同風(fēng)速條件下電梯廳門內(nèi)、外側(cè)對應(yīng)的各測壓點(diǎn)的時(shí)程相減，得到各測壓點(diǎn)的風(fēng)壓差時(shí)程；然后將各測壓點(diǎn)的風(fēng)壓差時(shí)程進(jìn)行算術(shù)平均處理和積分計(jì)算，獲得風(fēng)速、電梯廳門面板承受的壓力和電梯門機(jī)開閉力矩的定量關(guān)系，獲得電梯門系統(tǒng)的臨界承壓閾值；

S3：改變電梯門機(jī)系統(tǒng)的控制參數(shù)，增大輸入電流改變電梯廳門的開閉力矩，重復(fù)步驟S1和S2，獲得不同輸入電流下電梯門系統(tǒng)的臨界承壓閾值；

S4：對電梯門機(jī)系統(tǒng)從機(jī)械角度進(jìn)行優(yōu)化，改變電梯廳門的開閉力矩，重復(fù)步驟S1、S2和S3，測試對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后的電梯廳門系統(tǒng)的臨界承壓閾值。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種模擬高層建筑煙囪效應(yīng)的試驗(yàn)方法，其特征在于，所述算術(shù)平均處理和積分計(jì)算具體步驟如下式所示：

P_i(t)_外-P_i(t)_內(nèi)＝ΔP_i(t)

其中，i表示第i個(gè)測壓點(diǎn)，t_總表示電子壓力掃描閥采壓的總時(shí)長，F(xiàn)_總為電梯門板承受的總壓力，P_i(t)外表示電梯廳門外側(cè)壓力值，P_{i(t)內(nèi)}表示電梯廳門內(nèi)側(cè)壓力值，△S_i(t)表示電梯廳門門板上i單元的面積。