CN209102326U - 一种紊流场模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种紊流场模拟装置，包括基座、扁长扇叶、铁丝网和电动螺旋扇；所述的基座内部的一部分设有风腔，风腔的顶面与底面开口，在风腔的顶部横向布置的扁长扇叶并将顶部覆盖，在风腔的底部设有铁丝网，所述的铁丝网下设有电动螺旋扇；所述的基座上设有结构模型。本装置可模拟较为真实的紊流场，为结构风工程试验提供更为符合现实的环境，使试验结果更为可靠，试验装置形式灵活，构造简单，经济性好，可作为现有技术方案的有效补充。
Description
技术领域
本实用新型属于工程结构的风工程研究领域，涉及高耸结构、大跨桥梁和大跨空间结构研究的紊流场模拟，具体涉及一种紊流场模拟装置。
背景技术
自然界中大部分的流动是紊流流动，而现今风工程试验中模拟的多为理想风，在这种试验状态下，其试验结果相对于实际，往往会有所偏差甚至出现错误，并不能真正指导实践，所以在工程结构的风工程研究中，模拟出较为真实的紊流场就显得尤为重要。
目前，高耸结构、大跨桥梁和大跨空间在设计阶段需要将相应结构的试验模型置人工风场中进行测力试验和测振试验。在风工程研究试验中，风洞紊流场模拟方法主要有：采用在来流场的上游布置粗糙元、尖塔等的被动模拟方法和实用振动格栅阵列等装置的主动模拟方法；前者的被动模拟方法并不能足够准确地模拟出的自然界中的紊流，且存在占地面积大的缺点；后者的主动模拟方法所采用的装置结构复杂，拆装困难。针对现有紊流场模拟方法的不足，需要一种新的紊流场模拟方法。
实用新型内容
在工程结构的风工程研究中，通过在来流场下底面鼓出一定倾斜角度的气流，并与其上方的来流场叠加，便可同时在顺风向和横风向产生随机脉动的紊流风场。本实用新型的目的是在于提供一种利用在来流场下底面鼓出成一定角度的气流来模拟紊流场的装置，可根据实际需要模拟出所需的紊流场，使得该紊流场更贴近于实际高耸结构、大跨桥梁或大跨空间所处的风场环境。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种紊流场模拟装置，包括基座、扁长扇叶、铁丝网和电动螺旋扇；所述的基座内部的一部分设有风腔，风腔的顶面与底面开口，在风腔的顶部横向布置的扁长扇叶并将顶部覆盖，在风腔的底部设有铁丝网，所述的铁丝网下设有电动螺旋扇；所述的基座上设有结构模型。
进一步，所述的扁长扇叶倾斜角度可调节，在扁长扇叶的转动处设有刻度盘。
本实用新型产生的有益效果是：本装置可模拟较为真实的紊流场，为结构风工程试验提供更为符合现实的环境，使试验结果更为可靠，试验装置形式灵活，构造简单，经济性好，可作为现有技术方案的有效补充。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2 为本实用新型中基座与扁长扇叶连接处角度值示意图；
图3 为本实用新型中底部电动螺旋扇示意图；
图4为刻度盘的结构示意图；
图中：1-出风口、2-扁长扇叶、3-风腔、4-进风口、5-电动螺旋扇、6-结构模型、7-基座、8-刻度盘、9-铁丝网。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步说明。
本实用新型是一种用于利用汽车行驶风研究结构风工程试验中的紊流场模拟装置，本装置通过利用来流场下底面鼓出一定角度的气流来模拟紊流场。
如图1和图2所示，该装置的主要结构包括基座7、风腔3、扁长扇叶2、铁丝网9、电动螺旋扇5和结构模型6。所述的基座7为长方体结构，基座内部的一部分设有风腔3，其中风腔3为中空结构且顶部和底部均开口，在风腔的底部设有铁丝网9，铁丝网9下方设有电动螺旋扇5，如图3所示，风腔的顶部横向排列着扁长扇叶2且布满顶部。在扁长扇叶2与风腔顶部的连接处设有刻度盘8，能够清楚的观察扁长扇叶2的开合角度，如图4所示。
本实用新型的工作原理是：电动螺旋扇5工作产生的气流，将空气从风腔底部的进风口4吸入，通过细密的铁丝网9后，可使其产生的气流趋于平稳，流向风腔顶部的出风口1，与其上方的层流场叠加，模拟紊流场。
出风口处扁长扇叶2的两端为细短杆，可借助螺母紧固于风腔7上，细短杆杆端作有标记，基座7两侧与扁长扇叶连接处设有刻度盘8，安装时，旋转扁长扇叶2，可达到调节扁长扇叶2角度的效果。
为了更好的模拟实际工程结构，本实用新型采用结构模型代替实际工程结构进行模拟。替代用的结构模型6设置在基座7的外表面。
本实用新型中，电动螺旋扇5可连续工作，也可变频工作，使出风口1处的气流具有连续性或脉动性。
根据实际紊流场的需要，设置不同数量的电动螺旋扇和扁长扇叶，且控制扁长扇叶在风腔顶部的布置间距和倾斜角度，使产生的气流与来流场成一定的夹角，这样产生的气流与来流叠加，便可在顺风向和横风向模拟出所需的随机脉动的紊流风场，实现对实际工程结构所处风场的有效模拟。
Claims (2)
1.一种紊流场模拟装置，其特征在于：包括基座、扁长扇叶、铁丝网和电动螺旋扇；所述的基座内的一部分设有风腔，风腔的顶面与底面开口，在风腔的顶部横向布置的扁长扇叶并将顶部覆盖，在风腔的底部设有铁丝网，所述的铁丝网下设有电动螺旋扇；所述的基座上设有结构模型。
2.根据权利要求1所述的一种紊流场模拟装置，其特征在于：所述的扁长扇叶倾斜角度可调节，在扁长扇叶的转动处设有刻度盘。
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| CN201821188401.4U CN209102326U (zh) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 一种紊流场模拟装置 |
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| CN (1) | CN209102326U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114486149A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-13 | 山东交通学院 | 一种基于无人机测试的风场模拟发生装置及方法 |
| CN116067608A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-05-05 | 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 | 一种大气紊流模拟装置 |
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2018
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN114486149A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-13 | 山东交通学院 | 一种基于无人机测试的风场模拟发生装置及方法 |
| CN114486149B (zh) * | 2022-01-19 | 2023-11-24 | 山东交通学院 | 一种基于无人机测试的风场模拟发生装置及方法 |
| CN116067608A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-05-05 | 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 | 一种大气紊流模拟装置 |
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