[实用新型]一种带有排流段的吹式阵风风洞

说明书

本实用新型公开了一种带有排流段的吹式阵风风洞，包括动力段、分流段、扩散段、排流段、稳定和收缩段、试验段和出口扩散段。其中排流段分两种，一种为带活动叶片的节流阀式，另一种为带有多风扇段的排流结构。所述动力段一端连通于外界，另一端连接分流段，分流段另一端连接着扩散段，扩散段与稳定和收缩段连通且在连通处设置有蜂窝器和阻尼网，稳定和收缩段另一端与试验段连接，试验段另一端连接着与外界相通的出口扩散段，排流段一端与分流段连接，另一端与外界相通。采用本实用新型的阵风风洞，能够实现产生频率有高有低的阵性风。

技术领域

本实用新型涉及一种阵性风风洞实验装置，更具体地说，它涉及一种带有排流段的吹式阵风风洞。

背景技术

边界层风洞，在风工程领域的研究中起着越来越重要的作用。边界层风洞具有模拟大气边界层流动的能力，能为研究大气污染物的扩散规律、风沙物质传输以及大跨度桥、高层建筑、塔等许多其他独特结构的安全设计研究提供技术支持。

然而，对于一些极端气象事件(诸如阵风锋、飓风等)非稳态气流占据主导作用时，普通边界层风洞缺少模拟这些事件瞬变效应的能力。因此，需要一种能产生阵性风效果的大气边界层风洞。

大气中的湍流，一般来说湍流尺度越大，那么湍流的频率就越低；尺度越大的障碍物产生的湍流尺度越大。常规大气边界层风洞通过尖劈和粗糙元产生的湍流，尖劈和粗糙元的尺度一般在0.1m左右，所以产生的湍流频率比较高。而实际大气中因为有高楼大厦、山坡、树林等尺度较大的障碍物的存在，所以湍流中低频部分的能量不容忽视，所以有必要在风洞中产生尺度较大、频率较低的脉动风，这样才能够跟真实的大气更吻合，这就是我们阵风风洞的设计意义。

目前，能产生阵性风效果的大气边界层风洞一般是采用机械摆动机构或者调整风机转速来产生阵风。但是，以此种方式产生的阵风，其阵风频率较高。而大气边界层中的随机阵风速度产生大小变化有高有低，因此，目前的阵风风洞无法完全模拟出大气边界层中的随机阵风。

按照气流的流动方向可以分为吹出式风洞和吸入式风洞:吹出式风洞是以风机吹出的气流作为风洞的流动介质；而吸入式风洞则是通过风叶机片旋转形成的低压区,将空气吸入形成气流。两种类型的风洞应用范围都很广,但具体应用领域又有所不同,吸入式风洞由于风机在洞体末端,只能进行绕流、流场测定等非扬沙的风洞试验；而吹出式风洞不仅可以进行上述非扬沙风洞试验,还可以进行沙粒的起动风速、输沙率等扬沙试验。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种带有排流段的吹式阵风风洞，其具有模拟自然环境，提供一种有强有弱的阵性风优势。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种带有排流段的吹式阵风风洞。主要由以下各段依次连接形成直流开路，包括：动力段、分流段、扩散段、稳定和收缩段、试验段和出口扩散段以及排流段。所述稳定和收缩段是使气流保持均匀稳定的等直径管道，稳定和收缩段内还安装了包括蜂窝器阻尼网等整流设备。蜂窝器在于对气流进行梳直导向，阻尼网是使进口气流均匀、稳定。排流段和分流段连接处设置有分流门，排流段另一侧与外界相通。当分流门关闭时，排流段停止运行；当分流门开启时，排流段开始运行。稳定和收缩段一端连接有试验段，气流经试验段流入出口扩散段，出口扩散段其作用是把气流的动能转变为压力能，以减小风洞的功率损失。本实用新型可通过控制排流段的排流风机以抽吸方式主动向外界分流动力段的气流，或通过液压联动控制节流阀上活动叶片的开合使排流段阻塞面积发生变化，从而使动力段分流入排流段向外界的泄流量发生变化，其泄流量由活动叶片开合程度决定。两方法均是通过控制动力段进入排流段的气流量，达到间接控制主通道试验段气流量的目的，使得试验段的气流量发生变化，从而在试验段形成大小变化的阵风。