[发明专利]一种风洞实验测参考风速的方法

说明书

本发明提供一种风洞实验测参考风速的方法。该方法包括以下步骤：(1)设置好所需来流风场类型，(2)在距目标建筑模型迎风面较远位置P1测点设置第一测风速装置，在目标建筑模型迎风面屋顶位置P2测点设置第二测风速装置，(3)撤去所有建筑模型，测量P1测点和P2测点的多组顺风向平均风速V、U，获得V与U之间的关系式，(4)在风洞转盘上放目标建筑模型与周边建筑模型，且目标建筑模型的楼顶迎风面位置对应P2测点的位置，并撤去P2测点的第二测风速装置，(5)由P1测点的风速计算求得目标建筑模型的参考风速。本发明的参考风速不会受周边干扰的影响，测定方法简单、便捷，不会对实验操作带来诸多不便，具有通用性，可适用于不同建筑群体。

技术领域

本发明涉及风洞实验领域，特别是涉及一种风洞实验测参考风速的方法。

背景技术

风洞实验被广泛用于建筑设计等工程实践活动。在风洞实验过程中，参考风速的测定是一个重要的环节。如，在进行测压和测力天平试验时，实验得到的风压和建筑基底力/力矩值都要通过参考风速实现无量纲化，进而得到适于工程实践的风载荷系数结果。

参考风速定义为被测建筑等高处但不受被测体及周边建筑干扰影响的平均风速。在实际试验过程中，往往将风速计固定在被测建筑斜前方不受建筑干扰影响的且与目标建筑等高的位置，为了避免所选定的测量点位置处可能受到被测建筑或周围建筑的干扰影响，只能将测量点选在远离被测建筑及其周边建筑的位置。然而，由于风洞体内静压梯度的存在，风场在等高面的分布并不是均匀的。因此用远离被测体位置处测到的风速作为参考风速也会带来较大试验误差，并且，参考风速的测定位置需要针对每次测试模型的具体情况进行相应调整；即使对于同一测试模型，不同角度工况下，测点位置都有可能需要调整。这给测试环节带来诸多不便。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明的目的是提供一种易于实际操作且测定准确的风洞实验测参考风速的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的风洞实验测参考风速的方法，包括如下步骤：

(1)选择实验所需的风场，在风洞中选取两个测风速点P1测点和P2测点，其中所述P1测点位于距目标建筑模型迎风面较远的位置，所述P2测点对应目标建筑模型迎风面楼顶的位置，只在所述风洞内设置第一测风速装置和第二测风速装置，不在所述风洞内放置目标建筑模型和周边建筑模型，并且所述第一测风速装置的测试孔对应在所述P1测点处，所述第二测风速装置的测试孔对应在所述P2测点处，选择实验所需的风场，并只改变来流风速，通过所述P1测点上设置的第一测风速装置获得所述P1测点的顺风向平均风速V₁、V₂、V₃…V_n，通过所述P2测点上设置的第二测风速装置获得所述P2测点在与所述P1测点相同来流风速情况下的顺风向平均风速U₁、U₂、U₃…U_n；

(2)根据所述P1测点上的顺风向平均风速V₁、V₂、V₃…V_n和所述P₂测点上的顺风向平均风速U₁、U₂、U₃…U_n，获取所述P1测点的顺风向平均风速V和所述P2测点的顺风向平均风速U之间的关系式；

(3)在步骤(1)相同的风场下，移除所述第二测风速装置，将所述目标建筑模型与周边建筑模型放置在所述风洞转盘上，且所述目标建筑模型的楼顶迎风面位置对应所述P2测点,启动所述风洞，并通过所述第一测风速装置测量所述P1测点处的风速；

(4)根据步骤(3)中所获得的P1测点处的风速，并根据步骤(2)中所获得的关系式，计算得到所述P2测点的参考风速。