[发明专利]一种钢管杆件阻力系数的风洞试验装置和方法

权利要求书

1.一种钢管杆件阻力系数的风洞试验装置，其特征在于，包括：设置于风洞内的钢架(3)、设置于所述钢架(3)两端的滑轨、长度可调的模型钢管杆件和多个风压测点；

所述模型钢管杆件两端与滑轨连接；通过调整模型钢管杆件的长度调整所述模型钢管杆件的铅垂面夹角；

所述多个风压测点分布于所述模型钢管杆件上，且在所述模型钢管杆件圆周方向每隔预设角度布置一个。

2.如权利要求1所述的一种钢管杆件阻力系数的风洞试验模型，其特征在于，还包括螺母；

所述模型钢管杆件两端通过螺母与所述滑轨转动连接。

3.一种钢管杆件阻力系数的风洞试验方法，其特征在于，包括：

基于被测钢管杆件与铅垂面的夹角，在如权利要求1-2任一项风洞试验实验装置上调整模型钢管杆件与铅垂面的夹角；

基于风洞试验实验装置中的多个风压测点采集所述模型钢管杆件的风压；

根据所述风压计算所述模型钢管杆件阻力系数；

根据模型钢管杆件阻力系数计算所述被测钢管杆件的阻力系数。

4.如权利要求3所述的一种钢管杆件阻力系数的风洞试验方法，其特征在于，所述基于被测钢管杆件与铅垂面的夹角，在风洞试验实验装置上设置针对所述被测钢管件设置的模型钢管杆件与铅垂面的夹角，包括：

统计被测钢管件所在输电塔塔身节段正和侧面的几何参数；

根据统计的参数计算所述被测钢管杆件与铅垂面的夹角；

根据所述被测钢管杆件与铅垂面的夹角，调整针对所述被测钢管件设置的模型钢管杆件在实验装置上与铅垂面的夹角。

5.如权利要求4所述的一种钢管杆件阻力系数的风洞试验方法，其特征在于，所述被测钢管杆件与铅垂面的夹角的计算式为：

式中：β为被测钢管杆件与铅垂面的夹角，a为塔身节段上口宽度，b为塔身节段下口宽度，H为塔身节段高度。

6.如权利要求3所述的一种钢管杆件阻力系数的风洞试验方法，其特征在于，所述根据模型钢管杆件阻力系数计算所述被测钢管杆件的阻力系数，包括：

计算所述模型钢管杆件与所述被测钢管杆件几何缩尺比；

根据几何缩尺比计算所述模型钢管杆件与所述被测钢管杆件的雷诺数；

根据雷诺数计算湍流强度修正系数；

根据湍流强度修正系数计算所述被测钢管杆件的阻力系数。

7.如权利要求6所述的一种钢管杆件阻力系数的风洞试验方法，其特征在于，所述被测钢管杆件的阻力系数的计算式为：

C_D＝K_TC_Ds

式中：C_D为被测钢管杆件阻力系数，K_T为湍流强度修正系数，C_Ds为模型钢管杆件阻力系数。

8.如权利要求7所述的一种钢管杆件阻力系数的风洞试验方法，其特征在于，所述模型钢管杆件阻力系数的计算式为：

式中：C_Ds为模型钢管杆件阻力系数，N为钢管风压测点数量；C_Pi为第i测点的风压系数；α_i为第i测点与风轴的夹角。

9.如权利要求7所述的一种钢管杆件阻力系数的风洞试验方法，其特征在于，所述湍流强度修正系数的计算式为：

式中：K_T为湍流强度修正系数；I_t为风洞来流湍流强度，I_t的取值根据雷诺数确定。

10.如权利要求6所述的一种钢管杆件阻力系数的风洞试验方法，其特征在于，所述模型钢管杆件与所述被测钢管杆件的雷诺数的计算式为：

R_e＝VD/sν

式中：R_e为模型钢管杆件与被测钢管杆件的雷诺数，V为风洞试验的来流风速；D为被测钢管杆件直径；s为模型钢管杆件与被测钢管杆件的几何缩尺比；ν为空气黏性。