CN103713153A - 一种用于测量风洞试验中结构表面风速的新型探头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测量风洞试验中结构表面风速的新型探头，包括空心的圆筒壳体、呈90度弯折的长取压管，所述圆筒壳体上端及下端分别设置有封住其空心出口的圆形上端板及下端板，所述上端板及下端板中心均设置有中心孔，且所述上端板边缘沿上端板的同心圆均匀地设置有采集孔，所述圆筒壳体下端紧贴设置有圆柱体，所述圆筒壳体侧壁水平设置有直通圆筒壳体空心处的短取压管，所述长取压管的一边竖直穿入地设置在所述上端板及下端板的中心孔内，另一边水平穿过并延伸至圆柱体侧壁外。本发明体积小，成本低，易加工，克服了欧文探头长取压管一端悬臂过长而易被碰歪的缺点，从而确保了所测风速无方向性，可准确测量来流方向的真实风速。

Description

一种用于测量风洞试验中结构表面风速的新型探头

 

技术领域

本发明涉及一种在风洞试验中用于测量结构表面风速的新型探头，尤其能确保所测风速即为来流方向的真实风速。

背景技术

目前，用于风洞试验中风速测量的传感器主要有热线、欧文探头。其中热线是对一种特殊的金属丝加热，由于不同的风速会耗散不同的热量从而导致金属丝电阻发生变化，以此原理来获得风速大小，但整套热线测试设备成本高、容易损坏并且受外界温度影响较大；欧文探头是通过测量长、短取压管的风压差并通过伯努利方程来获得行人高度处风速，其造价较低且安装方便，但长取压管一端悬臂过长，在实际操作中极易被碰歪，使得它与来流方向存在一个夹角，这样测得的行人高度处风速具有方向性，因此所测量风速存在一定的误差。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

由于欧文探头具有成本低、易于安装等优点，为了克服其长取压管悬臂过长易被碰歪而造成所测来流风速不准的缺点，本发明在现有欧文探头的基础上通过改进技术提供了一种新型的行人风环境测量传感器，它造价低、易于安装，并且能保证所测风速无方向性，即可测来流方向的真实风速。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：

一种用于测量风洞试验中结构表面风速的新型探头，包括空心的圆筒壳体、呈90度弯折的长取压管，所述圆筒壳体上端及下端分别设置有封住其空心出口的圆形上端板及下端板，所述上端板及下端板中心均设置有中心孔，且所述上端板边缘沿上端板的同心圆均匀的设置有采集孔，所述圆筒壳体下端紧贴设置有圆柱体，所述圆筒壳体侧壁水平设置有直通圆筒壳体空心处的短取压管，所述长取压管的一边竖直穿入地设置在所述上端板及下端板的中心孔内，另一边水平穿过并延伸至圆柱体侧壁外。

本发明的有益效果是：体积小，成本低，加工方便，原理简单，改进了欧文探头长取压管一端悬臂过长而易被碰歪的缺点，从而确保了所测风速无方向性，可准确测量来流方向的真实风速，因此可批量用于风洞试验的行人高度风环境即风速场的测定。

附图说明

图1为本发明实施例的俯视示意图。

图2为本发明实施例的左视示意图。

图3为图1的A－A剖视示意图。

图中所示为:1-长取压管；2-上端板；3-圆筒壳体；4-下端板；5-圆柱体；6-短取压管；7-采集孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图1至3所示，一种用于测量风洞试验中结构表面风速的新型探头，其特征在于：包括空心的圆筒壳体3、呈90度弯折的长取压管1，所述圆筒壳体3上端及下端分别设置有封住其空心出口的圆形上端板2及下端板4，所述上端板2及下端板中心均设置有中心孔，且所述上端板2边缘沿上端板2的同心圆均匀的设置有采集孔7，所述圆筒壳体3下端紧贴设置有圆柱体5，所述圆筒壳体3侧壁水平设置有直通圆筒壳体3空心处的短取压管6，所述长取压管1的一边竖直穿入地设置在所述上端板2及下端板4的中心孔内，另一边水平穿过并延伸至圆柱体5侧壁外。

本实施例中，所述上端板2钻有9个小孔（中心1个、采集孔7有8个），下端板4设置有一个中心孔，长取压管1从圆柱体5外侧壁穿进，并从圆筒壳体3上端板2的中心孔穿出；短取压管6直接从圆筒壳体3外侧壁穿进并与其内部空腔连接。

本实施例中，圆筒壳体3的外径10mm，内径6mm，高30mm；圆柱体5外径10mm；长取压管1内径1mm，它从圆柱体外侧壁穿进，外伸端10mm，穿进点离底端4mm，并从上端板2的中心孔穿出，外伸端可以有4mm、5mm和6mm三种规格；短取压管6内径1mm，它从圆筒壳体3外侧壁穿进，外伸端10mm，穿进点离底端10.5mm。

本发明在风洞试验中使用时，将其竖直固定于实验模型周边，用PVC软管将长取压管1和短取压管6与压力测量系统连接，压力测量系统再与电脑连接以自动采集风压动态信号，进而获得长取压管1、短取压管6之间的风压差，并通过伯努利方程计算得到行人高度处的来流风速大小。根据风洞实验需要，也可在实验模型周边批量布置多个此探头来获得实验模型周边行人高度处的风速场。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于测量风洞试验中结构表面风速的新型探头，其特征在于：包括空心的圆筒壳体(3)、呈90度弯折的长取压管(1)，所述圆筒壳体(3)上端及下端分别设置有封住其空心出口的圆形上端板(2)及下端板(4)，所述上端板(2)及下端板(4)中心均设置有中心孔，且所述上端板(2)边缘沿上端板(2)的同心圆均匀的设置有采集孔(7)，所述圆筒壳体(3)下端紧贴设置有圆柱体(5)，所述圆筒壳体(3)侧壁水平设置有直通圆筒壳体(3)空心处的短取压管(6)，所述长取压管(1)的一边竖直穿入地设置在所述上端板(2)及下端板(4)的中心孔内，另一边水平穿过并延伸至圆柱体(5)侧壁外。

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