一種應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在地形復(fù)雜的山區(qū)建造橋梁，需要通過橋址區(qū)地形模型風(fēng)洞試驗(yàn)以獲得橋址區(qū)的 平均風(fēng)速、脈動(dòng)風(fēng)速等風(fēng)特性參數(shù)，從而為橋梁的抗風(fēng)設(shè)計(jì)與施工提供科學(xué)依據(jù)。此外，在 復(fù)雜的山區(qū)地形進(jìn)行風(fēng)電場宏觀和微觀選址時(shí)，也要明確風(fēng)電場址處的風(fēng)場參數(shù)，從而為 風(fēng)機(jī)高效、安全的運(yùn)營提供保障。在地形模型風(fēng)場特性的風(fēng)洞試驗(yàn)中，由于風(fēng)洞試驗(yàn)段尺寸 的限制，不可能將橋址區(qū)（或風(fēng)電場址）周圍大面積的地形全部包括，而只能研宄一定范圍 內(nèi)的地形，所以風(fēng)洞試驗(yàn)中地形模型是有邊界的。而在復(fù)雜地形中，地形的邊界總是連綿起 伏，因而模擬的地形模型的邊界與風(fēng)洞底板總有一定的高度差。為使風(fēng)洞中的來流"平滑" 地過渡到模型區(qū)域，就要求在地形模型的邊界處布置有合理的氣流過渡裝置。
[0003] 現(xiàn)有的過渡裝置主要采用多個(gè)平直的30〇斜坡板在地形模型邊界處拼接而成，當(dāng) 來流流向斜坡板時(shí)，由于氣流受斜坡的擠壓，氣流速度沿斜坡會(huì)增大，壓強(qiáng)會(huì)隨之減小，由 此會(huì)產(chǎn)生順壓梯度，當(dāng)氣流達(dá)到斜坡與地形模型邊界的交角處，速度達(dá)到最大，此時(shí)相應(yīng)的 壓強(qiáng)也就達(dá)到最小，因而在交角處之后的地形模型上會(huì)產(chǎn)生逆壓梯度，當(dāng)逆壓梯度過大時(shí) 流動(dòng)就會(huì)發(fā)生分離，這就會(huì)導(dǎo)致此處的風(fēng)場特性與來流的風(fēng)場特性產(chǎn)生較大的變化，并使 試驗(yàn)來流的風(fēng)場特性失去參考意義，并最終使試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。雖可采用減小坡度（如將 坡度降至5°左右）、延長斜坡板長度的方法以減少逆壓梯度對(duì)試驗(yàn)來流風(fēng)速的影響，但此 法會(huì)導(dǎo)致過渡段過長，這對(duì)風(fēng)洞空間要求較高，很難適用于常規(guī)的風(fēng)洞試驗(yàn)需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡 裝置，該過渡裝置能使過渡后的風(fēng)場分布特性更接近于試驗(yàn)要求的來流風(fēng)場特性，且該過 渡裝置的長度較短（占風(fēng)洞寬度的5%~8%左右），在確保氣流過渡后其風(fēng)場特性能滿足 要求的前提下，對(duì)風(fēng)洞空間要求低，適用性強(qiáng)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡裝置，主要由 多個(gè)節(jié)段串聯(lián)拼接而成，其特征在于，每一節(jié)段包括兩塊側(cè)板以及設(shè)置在兩塊側(cè)板上的 面層；每塊側(cè)板具有豎邊、底邊和曲邊；兩塊側(cè)板的曲邊上固定鋪設(shè)所述面層；所述側(cè) 板的豎邊高度等于地形模型邊界對(duì)應(yīng)位置處的高度；所述側(cè)板的底邊長度為風(fēng)洞寬度 的5%~8%，且所述側(cè)板的豎邊與底邊所形成的坡度為20°~40° ;所述側(cè)板的曲邊
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡裝置，主要由多個(gè)節(jié) 段（1)串聯(lián)拼接而成，其特征在于，每一節(jié)段（1)包括兩塊側(cè)板（2)以及設(shè)置在兩塊側(cè)板 (2)上的面層⑶海塊側(cè)板⑵具有豎邊（2A)、底邊（2B)和曲邊（2C);兩塊側(cè)板⑵的 曲邊（2C)上固定鋪設(shè)所述面層（3);所述側(cè)板（2)的豎邊（2A)高度等于地形模型邊界對(duì) 應(yīng)位置處的高度；所述側(cè)板（2)的底邊（2B)長度為風(fēng)洞寬度的5%~8%，且所述側(cè)板（2) 的豎邊（2A)與底邊（2B)所形成的坡度為20°~40° ;所述側(cè)板⑵的曲邊（2C)線形由 方程.
《 = 〇確定，其中X代表側(cè)板⑵曲邊（2C)的徑 向位置，y代表側(cè)板（2)曲邊（2C)的豎向位置，坐標(biāo)系原點(diǎn)在所述側(cè)板（2)底邊（2B)的反 向延長線上，且距離豎邊（2A)與底邊（2B)交點(diǎn)的距離：
面參數(shù)!與m 由二元一次方程組<
來確定，式中Iitl為側(cè)板（2) 豎邊（2A)的高度或地形模型邊界對(duì)應(yīng)位置處的高度，1?為側(cè)板（2)豎邊（2A)高度與底邊 (2B)長度之比。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡 裝置，其特征在于，多個(gè)節(jié)段（1)串聯(lián)拼接形成環(huán)形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡 裝置，其特征在于，每一節(jié)段（1)中，兩塊側(cè)板（2)的底邊（2B)之間通過多根下橫撐（4A)相 連；兩塊側(cè)板（2)的曲邊（2C)之間通過多根上橫撐（4B)相連；兩塊側(cè)板（2)的曲邊（2C) 及上橫撐（4B)所組成的曲面骨架上固定鋪設(shè)有所述面層（3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡 裝置，其特征在于，每一節(jié)段（1)中，兩塊側(cè)板（2)中的其中一塊的豎邊（2A)頂端與另一塊 的豎邊（2A)底端通過斜撐（4C)相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡 裝置，其特征在于，所述面層（3)為表面覆膜壓合而成的KT板面層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界 過渡裝置，其特征在于，多根所述上橫撐（4B)的端點(diǎn)均勻分布在兩塊側(cè)板（2)的曲邊（2C) 上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡 裝置，其特征在于，所述側(cè)板（2)由1~2cm厚的高密度三合板制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡 裝置，其特征在于，所述側(cè)板（2)的底邊（2B)上安裝有萬向輪（5)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊 界過渡裝置，其特征在于，每一節(jié)段的兩塊側(cè)板（2)之間的距離小于整個(gè)地形模型周長的 2· 5%〇
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于地形模型風(fēng)場特性風(fēng)洞試驗(yàn)的三維漸變式邊界過渡裝置。所述邊界過渡裝置主要由多個(gè)節(jié)段串聯(lián)拼接而成，每一節(jié)段包括兩塊側(cè)板以及面層；每塊側(cè)板具有豎邊、底邊和曲邊；兩塊側(cè)板的曲邊上固定鋪設(shè)所述面層；所述側(cè)板的豎邊高度等于地形模型邊界對(duì)應(yīng)位置處的高度；所述側(cè)板的底邊長度為風(fēng)洞寬度的5％～8％，且所述側(cè)板的豎邊與底邊所形成的坡度在20°～40°；所述側(cè)板的曲邊線形由方程確定，其中x代表曲邊的徑向位置，y代表曲邊的豎向位置，參數(shù)r與m由方程組確定，式中h0為豎邊的高度，k0為豎邊高度與底邊長度之比。本發(fā)明能使氣流過渡后其風(fēng)場特性滿足要求的前提下，對(duì)風(fēng)洞空間要求低，適用性強(qiáng)。
【IPC分類】G01M9-04
【公開號(hào)】CN104655391
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510048061
【發(fā)明人】胡朋, 李永樂, 韓艷, 武兵, 王云飛, 魏恩來
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué), 長沙理工大學(xué)
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日