[发明专利]一种基于边界层风洞的下击暴流风场模拟试验装置及方法

权利要求书

1.一种基于边界层风洞的下击暴流风场模拟试验装置，其特征在于:包括有底架(1)、侧架(2)和顶架(3)，所述底架(1)、侧架(2)和顶架(3)构成可拆卸的中空框架结构，框架的后部设置有一组左右相对布置的开合板(4)，每个所述开合板(4)的一端均与对应的侧架(2)铰接，开合板(4)的另一端通过驱动系统(5)控制其水平开合，所述一组开合板(4)与框架的中空部分构成风道，所述风道内横向设置有可调节高度和倾斜角度的斜板(6)，所述斜板(6)的两端与对应的侧架(2)连接。

2.如权利要求1所述的基于边界层风洞的下击暴流风场模拟试验装置，其特征在于:所述驱动系统(5)包括有伺服电机(51)、丝杆(52)、滑块(53)和连杆(54)，所述伺服电机(51)安装在底架(1)上，伺服电机(51)的输出端与丝杆(52)连接，所述滑块(53)设置在丝杆(52)上并能够沿丝杆(52)的长度方向滑动，所述连杆(54)的一端与滑块(53)铰接，连杆(54)的另一端与对应的开合板(4)铰接。

3.如权利要求2所述的基于边界层风洞的下击暴流风场模拟试验装置，其特征在于：还包括有可控制滑块(53)行程的激光限位器，所述激光限位器安装在滑块(53)的滑动方向上。

4.如权利要求1所述的基于边界层风洞的下击暴流风场模拟试验装置，其特征在于：所述侧架(2)上具有多个竖向间隔排列的调节凸起(7)，相邻的调节凸起(7)之间形成预留空洞(8)，所述斜板(6)的前部和后部分别具有固定螺栓(9)，所述固定螺栓(9)通过对应的预留空洞(8)将斜板(6)固定在侧架(2)上。

5.如权利要求1所述的基于边界层风洞的下击暴流风场模拟试验装置，其特征在于：所述底架(1)和侧架(2)均由钢管焊接加工成型，顶架(3)由铝合金型材加工成型。

6.如权利要求1所述的基于边界层风洞的下击暴流风场模拟试验装置，其特征在于：所述开合板(4)长为1.8-2.2m，宽为0.8-1.2m。

7.如权利要求1所述的基于边界层风洞的下击暴流风场模拟试验装置，其特征在于：所述斜板(6)长为2.0-2.5m，宽为1.0-1.5m。

8.一种基于边界层风洞的下击暴流风场模拟试验方法，其特征在于利用权利要求1至7任意一项权利要求所述试验装置，按照以下步骤进行：

步骤S1.在边界层风洞中安装下击暴流风场模拟试验装置；

步骤S2.在下击暴流风场模拟试验装置的上游和下游分别安装一组眼镜蛇风速仪，将上游的眼镜蛇风速仪固定在固定架上，下游的眼镜蛇风速仪固定在可沿高度方向移动的风速测试架上；

步骤S3.通过调节斜板(6)的高度、倾斜角度和测风点位置，测试出位于下击暴流风场模拟试验装置下游不同位置的水平风速沿斜板(6)的高度分布的情况；

步骤S4.根据步骤S3测试出的数据得出最佳风剖面的位置；

步骤S5.保持最佳风剖面时斜板(6)的高度、倾斜角度不变，将下游的风速测试架固定在最佳风剖面位置上，测出沿风速测试架的不同高度位置测点下击暴流风速时程；

步骤S6.当来流风速保持不变时，调节开合板(4)的开合时间和开合角度，测量出突变风速时程。

9.如权利要求6所述的基于边界层风洞的下击暴流风场模拟试验方法，其特征在于：将步骤S2中的位于上游的眼镜蛇风速仪置于距离下击暴流风场模拟试验装置3.0-5.0m处。

10.如权利要求6所述的基于边界层风洞的下击暴流风场模拟试验方法，其特征在于：将步骤S2中的位于下游的眼镜蛇风速仪置于距离斜板(6)中心水平3.5-5.5m处。