[發明專利]一種利用通風設備擾流的大跨屋蓋極值風壓控制方法

在審

• 申請號: 202010773835.6
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111982453A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 張洪福;辛大波;劉婷婷
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04;G01M9/06;G01M9/08
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種利用通風設備擾流的大跨屋蓋極值風壓控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：針對大跨屋蓋結構考慮周圍建筑影響以及若干年內最大風速，并建立風洞試驗或數值模擬模型，提取不同風速、風向下大跨屋蓋的極值風壓，建立極值風壓與遠端風速、風向的關系，并確定最不利風偏角，在大跨屋蓋上方安裝風速風向傳感器，監測來流風速、風向；

步驟二：通過風洞試驗或數值模擬得到最不利風偏角下不同展向間距l處安裝通風設備時大跨屋蓋的極值壓力，然后尋找極值壓力最小的展向間距l，對于平屋蓋l＝(0.63–0.84)l_s，其中l_s為氣流繞過屋蓋錐形渦或展向渦的尺度，可按下式估計：l_s＝H·St，H為屋蓋高度，St取值范圍為0.1～0.15，s/D小于1.0，s為通風設備的風機軸心到屋蓋頂面的距離，D為通風設備的葉輪直徑，在大跨屋蓋迎風面頂端靠近轉角處布置通風設備，對于曲面屋蓋，通風設備的風機旋轉面法向與來流風向平行，風機應靠近屋蓋處；

步驟三：對于體型復雜的大跨屋蓋，根據風洞試驗或數值模擬以極值風壓大小作為指標確定通風設備的風機尺寸與排氣量，通風設備的葉輪直徑D按通風機性能規格表選取，在與通風性能不矛盾前提下優選為平屋蓋高度的1/8，通過風洞試驗或數值模擬得到不同排氣量時大跨屋蓋的極值壓力，然后尋找極值壓力最小的排氣量，根據排氣量確定通風設備的風機轉速，以風速風向傳感器作為預警裝置，根據步驟一建立的風速、風向與極值風壓的關系，當風速、風向超過預警值時開啟通風設備，控制通風設備的風機轉速以減小極值風壓，其中，風速預警值根據風速與極值風壓預警值得到，而極值風壓預警值通過屋蓋設計的承載力極限狀態獲得。

2.根據權利要求1所述的一種利用通風設備擾流的大跨屋蓋極值風壓控制方法，其特征在于：所述步驟一中建立風洞試驗或數值模擬模型針對的若干年內最大風速，優選為50年。

3.根據權利要求1所述的一種利用通風設備擾流的大跨屋蓋極值風壓控制方法，其特征在于：所述步驟一中在大跨屋蓋上方安裝風速風向傳感器，安裝位置不小于3米。

4.根據權利要求1所述的一種利用通風設備擾流的大跨屋蓋極值風壓控制方法，其特征在于：所述步驟二與步驟三中的極值壓力均通過測壓傳感器直接測量屋蓋模型的壓力得到。