CN206974654U - 用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置 - Google Patents
用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206974654U CN206974654U CN201720631719.4U CN201720631719U CN206974654U CN 206974654 U CN206974654 U CN 206974654U CN 201720631719 U CN201720631719 U CN 201720631719U CN 206974654 U CN206974654 U CN 206974654U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wind
- wind field
- wing plate
- sine
- prominent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 22
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置，包括多片结构相同的转动翼板和传动拉杆；转动翼板之间相互平行，垂直于风洞壁面并与其铰接；转动翼板均连接传动拉杆一端，传动拉杆另一端延伸出风洞底面，并与传动滑块组连接；传动滑块组连接电机；转动翼板迎风一边为半圆弧形结构，背风一边为从迎风侧到背风侧厚度逐渐变小的流线型结构；本实用新型可产生单一频率全相关脉动风场，并且风场的频率、积分尺度可进行调节，结构简单、使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁工程技术领域和防灾工程领域，具体涉及到一种用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置。
背景技术
湍流边界层的风动模拟技术一直是风工程风动试验研究的一个重要难题；在对桥梁风工程的精细化研究中，单一频率的全相关脉动风场能够有效排除三维气动效应的干扰，对桥梁抗风精细化分析有着推断作用；但是现在还没有能够产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置。
实用新型内容
本实用新型提供一种用于实现单一频率脉动风场模拟，并增强湍流能量与积分尺度的用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置。
本实用新型采用的技术方案是：一种用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置，包括多片结构相同的转动翼板和传动拉杆；转动翼板之间相互平行，垂直于风洞壁面并与其铰接；转动翼板均连接传动拉杆一端，传动拉杆另一端延伸出风洞底面，并与传动滑块组连接；传动滑块组连接电机；转动翼板迎风一边为半圆弧形结构，背风一边为从迎风侧到背风侧厚度逐渐变小的流线型结构。
进一步的，所述转动翼板通过设置在风洞壁面上的固定支架与风洞壁面铰接。
进一步的，所述传动滑块组包括滑块支架、与传动拉杆连接的垫块和与电机连接的联轴器。
进一步的，还包括底座，传动滑块组和电机设置在底座上。
进一步的，所述转动翼板设置有5片，转动角度为0-±30°。
进一步的，所述转动翼板之间间距为33cm，转动翼板宽度为35cm。
本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型产生的风场为单一频率全相关脉动风场，增强垂直方向的湍流能量与脉动积分尺度；
(2)本实用新型风场的频率、积分尺度大小可通过调整转动翼板的尺寸进行调节，使脉动风场的调节变得可控、高效；
(3)本实用新型产生的风场，可为桥梁风精细化研究提供理想的风场条件；
(4)本实用新型用于风洞试验时产生脉动风场，结构简单、成本低、实用性强。
附图说明
图1为本实用新型断面结构示意图。
图2为本实用新型平面结构示意图。
图3为本实用新型中转动翼板结构断面结构示意图。
图4为本实用新型中传动滑块组的结构示意图。
图5为本实用新型实施例1中后转动频率为1Hz时实测风场的顺向风速时程。
图6为本实用新型实施例1中后转动频率为1Hz时实测风场的顺向脉动风功率谱。
图7为本实用新型实施例1中后转动频率为1Hz时实测风场的竖向风速时程。
图8为本实用新型实施例1中后转动频率为1Hz时实测风场的竖向脉动风功率谱。
图9为本实用新型实施例1中测试点位示意图。
图中：1-固定支架，2-转动翼板，3-电机，4-传动拉杆，5-传动滑块组，6-底座，7-电机控制箱，8-风洞壁面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1-4所示，一种用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置，包括多片结构相同的转动翼板2和传动拉杆4；转动翼板2之间相互平行，垂直于风洞壁面8并与其铰接；转动翼板2均连接传动拉杆4一端，传动拉杆4另一端延伸出风洞底面，并与传动滑块组5连接；传动滑块组5连接电机3；转动翼板2迎风一边为半圆弧形结构，背风一边为从迎风侧到背风侧厚度逐渐变小的流线型结构；该流线型结构可以使来流平滑的贴着转动翼板壁面向后流动，而不在转动翼板处产生流动分离而干扰风场。
进一步的，所述转动翼板2通过设置在风洞壁面8上的固定支架1与风洞壁面铰接。
进一步的，所述传动滑块组5包括滑块支架501、与传动拉杆4连接的垫块502和与电机3连接的联轴器503。
进一步的，还包括底座6，传动滑块组5和电机3设置在底座6上。
进一步的，所述转动翼板2设置有5片，转动角度为0-±30°。
进一步的，所述转动翼板2之间间距为33cm，转动翼板2宽度为35cm。
实施例1
本实用新型转动翼板2的转动频率0-3Hz可调，将本装置用于风洞试验，测试后转动频率为1Hz时实测风场的顺向风速时速、顺向脉动风功率谱、竖向风速时速和竖向脉动风功率谱；如图5-8所示，以1Hz的转动翼板2构成的翼栅振动频率来说明振动翼栅产生的脉动流场的频谱特性；转动翼板2的振动频率为1Hz，振动幅值为30°，来流平均风速7.0m/s；可以看出，竖向的脉动强度明显高于顺风向的脉动强度；当翼板以单频转动时，测得的竖风向脉动呈现出正弦特性，脉动能量集中在1Hz，与转动翼板2转动频率一致，即可认为竖风向脉动为一单一频率的正弦脉动。
图9为本实施例中测点位置示意图，表1为积分尺度，表2为空间两点相关系数；从表 1数据可以看出采用本实用新型后风场横向相关性接近1，表面风场是全相关的；从表2可以看出采用本实用新型后，紊流积分尺度得到大幅度提升。
表1积分尺度
表2空间两点相关系数
本实用新型用于在风洞试验时产生脉动风场，并且与传统被动方式产生的多频率、小积分尺度的风场相比，本实用新型产生的风场为单一频率全相关脉动风场，增强垂直方向的湍流能量与脉动积分尺度；同时一套传统的被动格栅只能产生一种固定频率成分、固定积分尺度的风场，采用本实用新型后，风场的频率、积分尺度大小均可人为的调节，使脉动风场的调节变得可控、高效；基于本实用新型产生的特殊风场，可为桥梁抗风精细化研究提供理想的风场条件；本实用新型结构简单、成本低、实用性强。
Claims (6)
1.一种用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置，其特征在于：包括多片结构相同的转动翼板(2)和传动拉杆(4)；转动翼板(2)之间相互平行，垂直于风洞壁面(8)并与其铰接；转动翼板(2)均连接传动拉杆(4)一端，传动拉杆(4)另一端延伸出风洞底面，并与传动滑块组(5)连接；传动滑块组(5)连接电机(3)；转动翼板(2)迎风一边为半圆弧形结构，背风一边为从迎风侧到背风侧厚度逐渐变小的流线型结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置，其特征在于：所述转动翼板(2)通过设置在风洞壁面(8)上的固定支架(1)与风洞壁面铰接。
3.根据权利要求1所述的一种用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置，其特征在于：所述传动滑块组(5)包括滑块支架(501)、与传动拉杆(4)连接的垫块(502)和与电机(3)连接的联轴器(503)。
4.根据权利要求1所述的一种用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置，其特征在于：还包括底座(6)，传动滑块组(5)和电机(3)设置在底座(6)上。
5.根据权利要求1所述的一种用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置，其特征在：所述转动翼板(2)设置有5片，转动角度为0-±30°。
6.根据权利要求1所述的一种用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置，其特征在：所述转动翼板(2)之间间距为33cm，转动翼板(2)宽度为35cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720631719.4U CN206974654U (zh) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | 用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720631719.4U CN206974654U (zh) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | 用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206974654U true CN206974654U (zh) | 2018-02-06 |
Family
ID=61411754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720631719.4U Expired - Fee Related CN206974654U (zh) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | 用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206974654U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107132021A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-09-05 | 西南交通大学 | 用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置 |
| CN119086000A (zh) * | 2024-10-30 | 2024-12-06 | 石家庄铁道大学 | 一种参数可调的阵风发生装置及方法 |
-
2017
- 2017-06-02 CN CN201720631719.4U patent/CN206974654U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107132021A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-09-05 | 西南交通大学 | 用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置 |
| CN119086000A (zh) * | 2024-10-30 | 2024-12-06 | 石家庄铁道大学 | 一种参数可调的阵风发生装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107132021A (zh) | 用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置 | |
| Wang et al. | An experimental study on the aerodynamic performances and wake characteristics of an innovative dual-rotor wind turbine | |
| Alom et al. | Performance evaluation of vent-augmented elliptical-bladed savonius rotors by numerical simulation and wind tunnel experiments | |
| Talavera et al. | Experimental study of turbulence intensity influence on wind turbine performance and wake recovery in a low-speed wind tunnel | |
| Wei et al. | Near-wake structure of full-scale vertical-axis wind turbines | |
| Porté-Agel et al. | Interaction between large wind farms and the atmospheric boundary layer | |
| Bremseth et al. | Computational analysis of vertical axis wind turbine arrays | |
| Yuan et al. | An experimental study on the effects of relative rotation direction on the wake interferences among tandem wind turbines | |
| Molina et al. | Combined experimental and numerical study on the near wake of a Darrieus VAWT under turbulent flows | |
| CN206974654U (zh) | 用于产生单一频率全相关脉动风场的正弦突风发生装置 | |
| Barsky et al. | Experimental and computational wake characterization of a vertical axis wind turbine | |
| Madsen et al. | Correlation of amplitude modulation to inflow characteristics | |
| Hu et al. | An experimental investigation on the effects of turbine rotation directions on the wake interference of wind turbines | |
| Sezer-Uzol et al. | 3-D time-accurate inviscid and viscous CFD simulations of wind turbine rotor flow fields | |
| Li et al. | Interaction between the atmospheric boundary layer and a standalone wind turbine in Gansu—Part I: Field measurement | |
| Licheri et al. | Numerical study of a Wells turbine with variable pitch rotor blades | |
| Küçükosman | Semi-analytical approaches for the prediction of the noise produced by ducted wind turbines | |
| CN104074684A (zh) | 一种倾斜轴双螺旋型风雨发电装置 | |
| Siddiqui et al. | Performance evaluation of H-type Darrieus VAWT with J-shaped blade geometry at variable pitch angles | |
| Jafari et al. | Power generation analysis of PowerWindow, a linear wind generator, using computational fluid dynamic simulations | |
| Tong et al. | Innovative Power‐Augmentation‐Guide‐Vane Design of Wind‐Solar Hybrid Renewable Energy Harvester for Urban High Rise Application | |
| CN106780155B (zh) | 间歇风速下风力发电机输出功率的评估方法 | |
| Bohrey et al. | Vertical Axis Airborne Wind Turbine: Future of Renewable Energy | |
| Hu et al. | An Experimental Study on the Wake Characteristics of Dual-Rotor Wind Turbines by Using a Stereoscopic PIV Technique | |
| Ozbay et al. | A comparative study of the wake characteristics behind a single-rotor wind turbine and dual-rotor wind turbines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180206 Termination date: 20210602 |