CN208938480U - 一种用于教学的风洞实验装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于教学的风洞实验装备，包括依次连接的风机、软连接段、稳定段、收缩段、至少一个试验段和出口扩散段，其中软连接段、稳定段、收缩段、试验段和出口扩散段中的彼此相邻连接的两接口为同内径管口。本实用新型提供的设备构造简单，造价低，可以充分利用学校闲置的设备；同时使用方便，直观的展示风洞原理以及实验方法，便于开展相关的教学风荷载试验。

Description

一种用于教学的风洞实验装备

技术领域

本实用新型涉及教育或演示用具领域，尤其涉及一种可用于教学的风洞实验装备。

背景技术

在沿海地区，各类建筑都容易会受到大风甚至台风的影响，因此建筑都需要进行风洞试验，确保各类建筑能够经受住风荷载作用。目前比较流行的做法就是建造大型风洞，然后对建筑缩尺模型进行试验，根据测试结果进行结构设计。

该理念也贯穿在学生教学当中，土木工程专业学生教学需要考虑到这个环节，但是由于现有风洞都是大型风洞，体积大、设备复杂、造价昂贵，该设备一般都是用于科研，学生日常教学无法运用该设备开展，因此，急需有一种小型、简便的设备，直观的展示风洞原理以及实验方法，便于开展相关的教学风荷载试验。

现有的教学用小型风洞设备一般为单体设备，试验段内部空间较小，不能满足建筑相关专业的教学风荷载试验。同时现有的教学用小型风洞设备一般只能放入单个试验件，无法直观体现多个试验件的风荷载试验的对比效果或关联效果。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种可用于建筑相关专业教学的风洞实验装备。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种低成本的、小型、简便的，可用于建筑相关专业教学的风洞实验装备，所述风洞实验设备包括多个功能段单体，可方便的在现场完成风洞实验设备的组装。可依次连接多个试验段，可直观体现多个试验件的风荷载试验的对比效果或关联效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于教学的风洞实验装备，包括依次连接的风机、软连接段、稳定段、收缩段、至少一个试验段和出口扩散段，其中软连接段、稳定段、收缩段、试验段和出口扩散段中的彼此相邻连接的两接口为同内径管口。

进一步的，所述试验段与试验段之间是依次连接的。

更进一步的，所述试验段的顶部设置有活动窗口，可放入试验件。

更进一步的，所述试验段的截面为方形。

进一步的，所述稳定段、收缩段、试验段和出口扩散段的侧壁均设有固定耳架，所述稳定段、收缩段、试验段和出口扩散段的外周侧均分别设置有固定支架，所述稳定段、收缩段、试验段和出口扩散段通过其侧壁的固定耳架固定连接于对应的固定支架，以分别调整各自的轴线的水平角度和高度，便于设备组装，及保证设备的工作稳定。

进一步的，所述收缩段、试验段和出口扩散段均是由PVC板熔接构成的。

进一步的，所述试验段是透明的。

进一步的，所述软连接段的材料为帆布。

进一步的，所述风机是轴流通风机。

进一步的，所述轴流通风机还连接有可变速装置。

本实用新型提供的用于教学的风洞实验设备，设备构造简单，造价低，可以充分利用学校闲置的设备；同时使用方便，直观的展示风洞原理以及实验方法，便于开展相关的教学风荷载试验。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的小型风洞装置设备的总体结构示意图；

图2是本实用新型的软连接段的结构示意图；

图3是本实用新型的软连接段的另一角度结构示意图；

图4是本实用新型的稳定段的结构示意图；

图5是本实用新型的收缩段的结构示意图；

图6是本实用新型的试验段的结构示意图；

图7是本实用新型的出口扩散段的结构示意图；

图8是本实用新型的稳定段及其固定支架的结构示意图；

图9是本实用新型的稳定段的固定支架的结构示意图；

图10是本实用新型的稳定段及其固定支架的局部示意图；

图11是本实用新型的固定支架的一种变形的结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1所示，本实用新型的风洞实验设备包括依次连接的风机1、软连接段2、稳定段3、收缩段4、至少一个试验段组5和出口扩散段6，各段中心保持在同一水平面上，内部腔体构成一条连续的风道。

风机1具有五级变速装置，提供试验所需的高速气流。风机1优选为轴流通风机，通用、大风量，方便连接。

如图2、图3所示，软连接段2将风道从风机1口的圆形截面过渡到稳定段3口的方形截面，完成不同形状，不同尺寸截面的平滑过渡。软连接段2的材料优选为帆布，轴流通风机1与软连接段2、软连接段2与稳定段3之间均以铁丝捆绑连接，以热熔胶封口。轴流通风机1的轴线高度为645mm，轴流通风机1与软连接段2的连接处为直径为700mm的圆形，软连接段2与稳定段3的连接处为边长为700mm的方形。帆布具有结实耐用的特点，适合本场景应用。

如图4所示，稳定段3为长方体，用于稳定风道气流的方向。材料为铁，稳定段3的轴线高度为645mm。软连接段2与稳定段3、稳定段3与收缩段4的连接处均为边长为700mm的方形，以热熔胶粘接。

如图5所示，收缩段4为梯形体，前大后小结构，将实验气流做适度的压缩，提高风速。材料为PVC板，切割PVC板，再以热熔胶粘结。收缩段4的轴线高度为645mm。稳定段3与收缩段4的连接处为边长为700mm的方形，收缩段4与试验段5的连接处为边长为500mm的方形，均以热熔胶粘接。

如图1和图6所示，试验段部分包括1个试验段5或多个依次连接的试验段5，试验段5的顶部设置有活动窗7，用于安置试验件。试验段5为透明的，便于进行多角度观察。试验段5材料为PVC板，切割PVC板，再以热熔胶粘结。试验段5轴线高度为645mm。收缩段4与试验段5、试验段5之间、试验段5与出口扩散段6的连接处均为边长为500mm的方形，均以热熔胶粘接。

如图7所示，出口扩散段6，用于降低出口风速，降低出口的气流噪声。材料为PVC板，切割PVC板，再以热熔胶粘结。出口扩散段6的轴线高度为645mm。试验段5与出口扩散段6的连接处为边长为500mm的方形，以热熔胶粘接。

如图10所示，稳定段3的两边侧壁设置有固定耳架8。收缩段4、试验段5和出口扩散段6的两边侧壁也设置有固定耳架8。如图1所示，稳定段3、收缩段4、试验段5和出口扩散段6的外周侧分别设置有固定支架9、10、11和12。如图8、图9、图10所示，稳定段3和固定支架9连接，稳定段3的固定支架9由角钢加工而成，固定支架9的底部为横杆21、竖杆22、支撑杆23构成三角支撑，2组三角支撑和横梁24装配而成，一对固定支架9完成对稳定段3的支撑。固定支架9的竖杆22和固定耳架8通过螺栓连接，同时固定支架9的横梁24托住固定段3的底部。固定支架10、11、12和固定支架9采用相同的支撑结构，依照各部件的外形调整尺寸和装配角度。稳定段3、收缩段4、试验段5和出口扩散段6各自的固定支架9、10、11和12保证各部件的轴线水平和高度保持一致，便于风洞的组装对位，同时保证整个风洞设备工作时的稳定性。

固定支架9、11可以成对使用，或是如图11所示的底部横杆连接为一体的单体支撑结构。

稳定段3、收缩段4、试验段5和出口扩散段6的固定支架9、10、11和12的材料也可以选用木龙骨，或结构上采用框架式结构。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于教学的风洞实验装备，其特征在于，包括依次连接的风机、软连接段、稳定段、收缩段、至少一个试验段和出口扩散段，其中软连接段、稳定段、收缩段、试验段和出口扩散段中的彼此相邻连的两接口为同内径管口；

所述软连接段用于风机到稳定段之间的不同形状，不同尺寸截面的平滑过渡；

所述稳定段，为前后管径一致结构，用于稳定风道气流方向；

所述收缩段，为前大后小结构，用于对风道实验气流做适度的压缩，提高风速；

所述试验段，为前后管径一致结构，所述试验段的顶部设置有活动窗口，所述活动窗口用于放入试验件；所述试验段是透明的；

所述出口扩散段，为前小后大结构，用于降低风道的出口风速。

2.如权利要求1所述的风洞实验装备，其特征在于，所述试验段与试验段之间是依次连接的。

3.如权利要求1所述的风洞实验装备，其特征在于，所述试验段的截面为方形。

4.如权利要求1所述的风洞实验装备，其特征在于，所述稳定段、收缩段、试验段和出口扩散段的侧壁均设有固定耳架，所述稳定段、收缩段、试验段和出口扩散段的外周侧分别设置有固定支架，所述稳定段、收缩段、试验段和出口扩散段通过其侧壁的固定耳架固定连接于对应的固定支架，以分别调整各自的轴线的水平角度和高度。

5.如权利要求1所述的风洞实验装备，其特征在于，所述收缩段、试验段和出口扩散段均是由PVC板熔接构成的。

6.如权利要求1所述的风洞实验装备，其特征在于，所述软连接段的材料为帆布。

7.如权利要求1所述的风洞实验装备，其特征在于，所述风机是轴流通风机。

8.如权利要求1所述的风洞实验装备，其特征在于，所述风机还连接有变速装置。