[实用新型]一种风洞试验风速测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于风洞试验的装置，具体涉及一种风洞试验多点同步脉动风速测试装置。

背景技术

风荷载的大小对高层和超高层建筑影响较大，而且随着建筑高度的增加，风荷载的控制性作用越来越大，因此在超高层建筑设计中考察风荷载的大小是一项极为重要的工作。对于一般场地情况下风荷载延高度的分布情况，已经获得了较为成熟的规律总结，并且在各国的设计规范中已有体现，我国的《建筑结构荷载规范（GB50009-2012）》中也有关于风荷载高度变化系数的规定，反应了竖向变化规律。然而在一些特殊地形，例如复杂的山地中，其风荷载受复杂地形影响已与平地产生较大差别，不能直接运用规范规定方法进行荷载计算，而必须通过一些特殊方法获得具体的风荷载竖向分布情况，风洞试验就是其中常用的特殊方法。

目前，在风洞试验中，使用最多的常规风速测试设备是热线风速仪和风速管，用上述两种风速测试设备进行山地风场测试时，只能通过在风洞中不断改变设备位置，在不同时刻获取不同位置的脉动风速时程数据。采用热线风速仪或风速管获得的脉动风速时程数据不是同步采集的，因而无法得到不同位置脉动风速的相关性特性。换句话说，用以上方法获得的风速时程数据进行频域计算时，只能得到每个点的自功率谱，而无法得到不同点之间的相干函数，因而无法得到不同点的互功率谱，直接影响广义风荷载和结构风振响应的计算。换一个角度，在时域上解释这个问题，进行时程分析时加载在高层建筑结构上的多个风荷载时程，加载的同步性或相位差是一个重要的荷载分布特性，对于结构响应的计算具有较大影响，风洞中不同点的脉动风速数据在不同时段采集，实际上相当于失去了同步性或相位差信息。

为了解决上述问题，申请人曾设计了一种风洞试验多点同步脉动风速测试系统，并申请了专利号为201320614168.2的专利，该测试系统的结构，包括支撑稳固机构和检测机构，所述检测机构包括壳体，壳体上设置有多个沿迎风方向突出于壳体的进风管，壳体上设置有和进风管一一相连的引风通道，所述引风通道远离进风管的一端设置有用于测试风速的电子压力扫描阀。该风洞试验多点同步脉动风速测试系统能够同时获得较为精确的多个位置的同步脉动风速，为结构风振响应计算提供了更加充分的数据。但该系统的结构检测机构为固定设置，不可移动，不可调整，无法实现更多不同位置的风速检测。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是，怎样提供一种结构简单，能够方便调整移动，以实现多位置风速检测的风洞试验风速测试装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型中采用了如下的技术方案。

一种风洞试验风速测试装置，包括支撑稳固机构和检测机构，所述检测机构包括竖向设置的壳体，壳体上竖向排列设置有多个沿迎风方向突出于壳体的进风探针，壳体内设置有和进风探针一一相连的引风管道，所述引风管道远离进风探针的一端设置有用于测试风速的电子压力扫描阀；其特征在于，所述壳体包括中空结构的芯柱和可上下滑动地套设在芯柱上的套筒，套筒和芯柱之间还设置有套筒定位机构，所述进风探针固定在套筒上，所述芯柱上对应进风探针位置竖向设置有一个供引风管道通过的通槽。

本发明中，将壳体设计为滑动配合的芯柱和套筒两个构件，探针设置在套筒上，这样，可以靠套筒在芯柱上的滑动，方便快捷地调整探针在同一垂直平面的高度位置。能够快速调整以实现不同高度位置的风力检测。这样，本装置不仅仅可以实现多点风速同步检测，而且采用简单的结构实现了探针位置的移动调整，增加了风速检测位置，提高了检测样本的丰富度，更加利于风洞风速特性的计算。

作为优化，所述套筒定位机构包括设置竖向设置在芯柱上的至少一排连接孔，还包括能够穿过套筒并插入固定到连接孔内的固定件。

这样，具有固定结构简单，固定快速可靠方便且最大程度降低对风流干涉的效果。

作为优化，所述支撑稳固机构，包括位于风洞顶部顺风洞延伸方向平行设置的三条导轨，还包括设置于芯柱上方的四根撑杆，四根撑杆上端分别沿前后和左右方向斜向延伸设置并可滑动地配合挂接在三条导轨上，所述电子压力扫描阀设置于芯柱上端。进一步地，芯柱上端端部也可以是滑动配合挂接在中间导轨上。

这样优化后，可以靠撑杆在导轨上的滑动，改变位置，实现不同位置，不同垂直平面的风速检测，进一步提高了检测样本的丰富度，更加利于风洞风速特性的计算。另外，采用四根支撑杆和三条导轨实现连接，能够保证挂接支承的稳定性。

作为优化，所述壳体中，芯柱和套筒均为顺风流方向的两侧为对称的流线形且迎风端和背风端为流线闭合端的结构。