[发明专利]烟囱的风载模型试验系统及试验方法

说明书

本发明涉及烟囱结构设计及检测试验技术领域，具体的说，是涉及一种烟囱的风载模型试验系统及试验方法。一种烟囱的风载模型试验系统，包括烟囱模型，所述烟囱模型的下方设有电子秤和垫高块，所述烟囱模型底部的一侧通过支脚设置于电子秤上，另一侧通过铰链设置于垫高块上，在所述烟囱模型的外侧设有送风机构。本发明可以在一定程度上对不同的建筑结构的体型系数进行对比，进而得到不同建筑结构在风荷载作用下的受力，对建筑结构的体型设计起到指导作用，且大大减小了试验成本。

技术领域

本发明涉及烟囱结构设计及检测试验技术领域，具体的说，是涉及一种烟囱的风载模型试验系统及试验方法。

背景技术

为了研究独立三管烟囱与外表面封闭的三管烟囱在不同风速下的风荷载的不同，从而得到封闭式三管烟囱在风载作用下是否存在优势，需要采用模型试验的方法，通过模拟产生自然条件下的阵风情况，通过控制变量，得到多种形式的烟囱在不同风速作用下的相对优势。

本发明就是在上述背景条件下设计的一种试验系统，以及采用该系统的试验方法。

发明内容

本发明的目的在于适应现实需要，设计一种烟囱的风载模型试验系统及试验方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术手段为：

一种烟囱的风载模型试验系统，包括烟囱模型，所述烟囱模型的下方设有电子秤和垫高块，所述烟囱模型底部的一侧通过支脚设置于电子秤上，另一侧通过铰链设置于垫高块上，在所述烟囱模型的外侧设有送风机构。

所述送风机构为风机或风扇。

所述烟囱模型为三管烟囱模型，所述三管烟囱模型设有三个独立的圆筒烟囱，各圆筒烟囱之间彼此外切或留有间隙，所述间隙之间通过连接杆连接。

所述三管烟囱模型的直径为0.02-0.2m，高度为0.5-2.5m。

所述三管烟囱外设有外接套筒，所述套筒的横截面为圆形或三角形，分别定义为圆形三管烟囱与三角形三管烟囱，所述三角形套筒的各外表面过渡处均为圆弧过渡，所述套筒与三管烟囱的外管壁均内切，三管烟囱的三个烟囱单体之间设有内联系梁。

所述三管烟囱所述三棱柱套筒的各外表面过渡处均为圆弧过渡，各套筒与三管烟囱的管壁之间通过连杆连接。

一种采用本案的试验系统烟囱的风载模型试验方法，通过模型试验分别得到烟囱模型在不同方向风条件下的电子称的示数，从而得到圆筒型烟囱和三角形烟囱风荷载作用下体形系数的比值，从而指导烟囱的结构设计。

针对两种以上的烟囱模型，对两个以上的来风方向进行受力测量，且不同类型的烟囱模型的数值的比值进行比较，从而得到不同类型烟囱模型的体形系数的比值。

在对各种烟囱模型施加外部风力的时候，采用不同的档位值分别计算。

所述烟囱模型包括三管烟囱，外部套装有外接圆套筒或圆柱套筒或三棱柱套筒的三管烟囱，在所述各种烟囱模型中任选两个以上做对比试验，针对不同结构的烟囱分别进行有限元流体计算和试验，得到各对比结构的体型系数以及比值，为后续的烟囱结构设计及选型提供数据支持。

本发明的有益效果：

1.结构的体型系数的获取一般是通过风洞试验得到，但是风洞试验的成本较大，本发明可以在一定程度上对不同的建筑结构的体型系数进行对比，进而得到不同建筑结构在风荷载作用下的受力，对建筑结构的体型设计起到指导作用，且大大减小了试验成本。

2.本发明设置不同结构形式的三管烟囱的对比试验，能更较好的指导三管烟囱外形结构的设计，大大的减少风荷载对烟囱的不利影响，设计承载能力更好的三管烟囱。