[發(fā)明專(zhuān)利]一種弧形導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)荷載的風(fēng)洞測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910510536.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110361155B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈國(guó)輝;包玉南;陳勇;張帥光;李保珩;趙英能;姚劍鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M9/02
• 分類(lèi)號(hào): G01M9/02;G01M9/06
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

本發(fā)明公開(kāi)了一種弧形導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)荷載的風(fēng)洞測(cè)試裝置。在建筑風(fēng)洞的轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)有鋼隔板，在鋼隔板上裝有測(cè)力天平，開(kāi)有正方形槽的木板支撐在轉(zhuǎn)盤(pán)上；測(cè)試段的正方形鋁板安裝于測(cè)力天平上；左、右補(bǔ)償段的正方形鋁板對(duì)稱(chēng)固定在木板上；三段的弧形導(dǎo)線(xiàn)試件在空間上連續(xù)，轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)洞轉(zhuǎn)盤(pán)，采用測(cè)力天平測(cè)試不同來(lái)流風(fēng)向角下測(cè)試段弧形導(dǎo)線(xiàn)試件，獲得弧形導(dǎo)線(xiàn)試件和鋼圓桿的阻力、升力系數(shù)；拆去左補(bǔ)償段和右補(bǔ)償段，進(jìn)行相同工況的測(cè)力試驗(yàn)，獲得鋼圓桿的阻力、升力系數(shù)；將兩次測(cè)試結(jié)果進(jìn)行相減，即能獲得弧形導(dǎo)線(xiàn)試件的阻力、升力系數(shù)。采用補(bǔ)償段考慮試驗(yàn)段導(dǎo)線(xiàn)無(wú)限長(zhǎng)度氣動(dòng)干擾的邊界效應(yīng)，獲得弧形導(dǎo)線(xiàn)的阻力、升力系數(shù)，為弧形導(dǎo)線(xiàn)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)洞測(cè)力試驗(yàn)裝置，尤其是涉及一種弧形導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)荷載的風(fēng)洞測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

為了保障輸電導(dǎo)線(xiàn)的抗風(fēng)安全，需要精確獲得輸電導(dǎo)線(xiàn)在不同風(fēng)向角下的風(fēng)荷載。為了獲得輸電導(dǎo)線(xiàn)的風(fēng)荷載，通常可采用在風(fēng)洞中對(duì)導(dǎo)線(xiàn)模型進(jìn)行測(cè)力的方法來(lái)獲得，該方法也是目前國(guó)內(nèi)外最常用的方法，其測(cè)試裝置如圖4、圖5所示。該方法首先制作輸電導(dǎo)線(xiàn)的截?cái)嗄Ｐ停缓笤陲L(fēng)洞中利用測(cè)力天平測(cè)試截?cái)嗄Ｐ偷淖枇ο禂?shù)和升力系數(shù)，測(cè)試裝置可采用懸臂型測(cè)試裝置(如圖4所示)和兩端固支型測(cè)試裝置(如圖5所示)。由于常規(guī)輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)的垂跨比(垂度與跨度比值)通常小于4％，說(shuō)明常規(guī)輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)非常直，因此可以針對(duì)一定長(zhǎng)度的模型進(jìn)行考慮二維流效應(yīng)的測(cè)力風(fēng)洞試驗(yàn)，然后可將試驗(yàn)結(jié)果推廣到整檔輸電導(dǎo)線(xiàn)中，因此如圖5所示的測(cè)試方法可以成為直線(xiàn)形導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)荷載的風(fēng)洞測(cè)試裝置。

但是實(shí)際電力線(xiàn)路中還會(huì)存在一種弧形的輸電導(dǎo)線(xiàn)，其特點(diǎn)為垂跨比較大，導(dǎo)線(xiàn)呈顯著的弧形，常見(jiàn)的有軟跳線(xiàn)和大跨越輸電線(xiàn)路等。軟跳線(xiàn)如圖6所示，其垂跨比最大可達(dá)20％；大跨越輸電線(xiàn)路如圖7所示，其垂跨比最大可達(dá)8％。對(duì)于弧形輸電導(dǎo)線(xiàn)，若采用直線(xiàn)形導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)荷載的測(cè)試裝置，不管采用懸臂型測(cè)試裝置(如圖4所示)和兩端固支型測(cè)試裝置(如圖5所示)，在面對(duì)弧形導(dǎo)線(xiàn)的試件后，均會(huì)出現(xiàn)安裝困難、二維流效應(yīng)難于應(yīng)用、試驗(yàn)?zāi)Ｐ推矫嫱獠环€(wěn)等問(wèn)題，因此直線(xiàn)形導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)荷載的風(fēng)洞測(cè)試裝置不能用來(lái)測(cè)試弧形導(dǎo)線(xiàn)的阻力系數(shù)和升力系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服直線(xiàn)形導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)荷載測(cè)試裝置的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種弧形導(dǎo)線(xiàn)風(fēng)荷載的風(fēng)洞測(cè)試裝置，可通過(guò)風(fēng)洞測(cè)力試驗(yàn)直接獲得弧形導(dǎo)線(xiàn)的阻力系數(shù)和升力系數(shù)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明是在建筑風(fēng)洞內(nèi)的風(fēng)洞轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)有鋼隔板，鋼隔板與風(fēng)洞轉(zhuǎn)盤(pán)之間通過(guò)鋼螺桿支撐連接，在鋼隔板上表面裝有測(cè)力天平，中間開(kāi)有正方形槽的圓木板通過(guò)木桿支撐在風(fēng)洞轉(zhuǎn)盤(pán)上，測(cè)力天平位于正方形槽內(nèi)；試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀蓽y(cè)試段、結(jié)構(gòu)相同的左補(bǔ)償段和右補(bǔ)償段組成；測(cè)試段包括弧形導(dǎo)線(xiàn)試件、鋼圓桿和正方形鋁板，鋼圓桿的一端與弧形導(dǎo)線(xiàn)試件中心的凸面焊接，鋼圓桿的另一端與正方形鋁板中心焊接，正方形鋁板安裝于測(cè)力天平上，正方形鋁板與鋼圓桿焊接的一面和圓木板的頂面齊平；結(jié)構(gòu)相同的左補(bǔ)償段和右補(bǔ)償段均包括弧形導(dǎo)線(xiàn)試件、鋼圓桿和正方形鋁板，鋼圓桿的一端與弧形導(dǎo)線(xiàn)試件中心的凸面焊接，鋼圓桿的另一端與正方形鋁板中心焊接，兩塊正方形鋁板對(duì)稱(chēng)固定在圓木板上；要求左補(bǔ)償段和右補(bǔ)償段的弧形導(dǎo)線(xiàn)試件與測(cè)試段的弧形導(dǎo)線(xiàn)試件在空間上連續(xù)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)洞轉(zhuǎn)盤(pán)，采用測(cè)力天平測(cè)試不同來(lái)流風(fēng)向角下測(cè)試段的弧形導(dǎo)線(xiàn)試件，獲得弧形導(dǎo)線(xiàn)試件和鋼圓桿的阻力系數(shù)和升力系數(shù)；拆去左補(bǔ)償段和右補(bǔ)償段，只留下測(cè)試段的鋼圓桿和正方形鋁板，進(jìn)行相同工況的測(cè)力試驗(yàn)，獲得鋼圓桿的阻力系數(shù)和升力系數(shù)；將兩次測(cè)試結(jié)果進(jìn)行相減，即能獲得弧形導(dǎo)線(xiàn)試件在不同風(fēng)向角下的阻力系數(shù)和升力系數(shù)。

所述圓木板與風(fēng)洞轉(zhuǎn)盤(pán)之間的距離要超過(guò)風(fēng)洞的粘滯層厚度，離風(fēng)洞轉(zhuǎn)盤(pán)的距離為15cm～20cm。

所述左補(bǔ)償段和右補(bǔ)償段的弧形導(dǎo)線(xiàn)試件與測(cè)試段的弧形導(dǎo)線(xiàn)試件在空間上連續(xù)，保持間隙為2mm～5mm。

所述不同來(lái)流風(fēng)向角為0°～90°。

本發(fā)明具有的有益效果是：