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风洞试验研究综述剖析.docx

上传人:aena45 2021/5/12 文件大小:359 KB

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文档介绍

文档介绍:风洞试验研究综述
摘要:本文介绍了大气边界层风洞的发展过程和模拟方法。大气边界层的模拟方法主要有主动模拟方法和被动模拟方法,前者包括多风扇风洞技术与振动尖塔技术,后者采用尖劈、粗糙元、挡板、格栅等装置进行模拟。被动模拟技术较为经济、简便,所以得到了广泛采用。
关键词:风洞;大气边界层;主动模拟;被动模拟.
Performance of Simulation of Atmospheric Boundary Layer in Wind Tunnels
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Abstract:In this paper , the simulation of atmospheric boundary layer are introducted from the history of the development and the methods of the technology. The methods of atmospheric boundary layer simulation contain active simulation and passive simulation. The active simulation mainly include multiple fans wind tunnel technology and vibratile spire technology. The equipments of the passive simulation main include spire, roughness element, apron and gridiron. The passive simulation technology is simple and economical, so it has been widely used.
Key words:wind tunnel; atmospheric boundary layer; active simulation; passive simulation.
一、引言
1940年,美国塔科马悬索桥由于风致振动而破坏的风毁事故,首次使科学家和工程师们认识到了风的动力作用的巨大威力[1]。在此之前, 1879年发生了苏格兰泰桥的风毁事故已经使工程师们认识到风的静力作用。塔科马桥的风毁开始了土木工程界考虑桥梁风致振动的新时期,并以此为起点, 发展成为了现代结构风工程学。
结构风工程研究方法可分为现场测试、风洞试验和理论计算三种。
现场测试方法是一种有效的验证理论计算和风洞试验方法和结构的手段;然而,现场测试需要花费巨大,试验环境条件很难人为控制和改变。与现场测试方法相比,风洞试验兼具直观性和节约的优点,同时可以上人为地控制、调节和重复一些试验条件,是一种很好的研究结构风工程现象的变参数影响和机理的手段。近些年来随着流体力学和计算机技术的发展,计算流体动力学逐渐成为风工程研究中越来越重要的工具。然而,由于风工程问题的复杂性,要深入了解由于空气流动所引起的许多复杂作用,风洞试验仍然是起着非常重要的作用。
在整个50 年代和60 年代初,建筑物和桥梁风洞试验都是在为研究飞行器空气动力学性能而建的“航空风洞”的均匀流场中进行,而试验结果往往被发现与实地观测结果不一