一种基于智能互动平台的城市高密度风环境模拟的风洞系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明主要应用于建筑数字化设计领域，具体是一种基于智能互动平台的城市高密度风环境模拟的风洞系统。
【背景技术】
[0002]目前已有的风洞系统主要应用在大型工业领域，例如航空航天测验，汽车工业测验，建筑结构测验等，测试的部分体型庞大，因此提供实验环境的风洞系统相应的尺寸巨大；同时风洞实验提供结果精度要求极高，之于实验测量仪器及整个风洞系统的场地、造价都有极高的要求，因此风洞实验并不能普及。另外，随着建筑数字化发展以及性能化建筑发展的深入，传统风洞实验准备时间长，准备工序复杂无法满足建筑设计初期阶段的快速生形推演，同时，传统风洞的测试结果无法直接输出到建筑设计数字软件从而与其他设计阶段连接，需要一种基于智能平台的高密度城市风环境研究的风洞系统。
[0003]总体来说，目前已有的风洞系统存在的不足之处为:(1)设备占地面积大，无法搬运与移动；(2)测量结果无法直接输出到建筑生形软件；(3)单次实验准备周期长，准备工序复杂；(4)实验设备及实验人工成本高；(5)实验在建筑初期设计阶段无法快速得到反馈结果。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种基于智能互动平台的城市高密度风环境模拟的风洞系统，本系统操作简单，成本可控，测量精度满足建筑初期设计需求，适用于不同城市高密度风环境模拟，通过智能平台的互动模拟实现结果可瞬时值反馈的风洞研究。
[0005]本发明的基于智能互动平台的城市高密度风环境模拟的风洞系统，由稳定段、收缩段、实验段、扩散段以及风机段依次连接组成，其中:稳定段由第一腔壁I和嵌于第一腔壁I内的整流装置6构成的；收缩段由二腔壁2构成，实验段由第三腔壁3、圆盘装置9、开启观察门装置10、模拟测量装置11和材料箱34组成，所述圆盘装置9位于第三腔壁3内底部，开启观察门装置10位于第三腔壁3侧壁，材料箱34和模拟测量装置11均位于第三腔壁3内，扩散段由第四腔壁4构成，风机段由第五腔壁5，风机装置7和风扇段整流装置8构成。
[0006]本发明中，稳定段的第一腔壁I由第一结构框架13和第二观察侧壁12套接构成，第二观察侧壁由四块透明板首尾通过凹凸交接方式插接组成，第二结构框架13由内外两层套接而成，其内层与第一观察侧壁12相平对接，其外层延伸的部分同时连接固定第一观察侧壁12与第二结构框架的内层，这样就将第一结构框架13与第一观察侧壁12连接起来了 ；整流装置6由三层相同的固定框架38和金属丝网22构成，金属丝网22张紧后由固定框架38从两侧压紧从而固定；整流装置6内嵌固定在第一观察侧壁12内通道。
[0007]本发明中，收缩段的第二腔壁2由第二结构框架15和第二观察侧壁14套结构成，第二观察侧壁由四块透明板首尾通过凹凸交接方式插接组成，第二结构框架15由两段组成，每段皆由内外两层套结而成，每段的内层分别与第二观察侧壁14相平对接，每段的外层的延伸部分同时连接固定第二观察侧壁14与每段的内层，这样就将两段的结构框架15和观察侧壁14连接起来了。
[0008]本发明中，实验段的第三腔壁3由第三结构框架17和第三观察侧壁16套结构成，第三观察侧壁由四块透明板首尾通过凹凸交接方式插接组成，第三结构框架17由两段组成，每段皆由内外两层套结而成，每段的内层分别与第三观察侧壁16相平对接，每段的外层的延伸部分同时连接固定第三观察侧壁16与每段的内层，这样就将两段的第三结构框架17和第三观察侧壁16连接起来了 ；圆盘装置9由刻度托盘23、电动转盘24以及转盘结构支架25构成，刻度托盘23由上、下两层组成，其上层与第三观察侧壁16的下表面相平，刻度转盘23与电动转盘24垂直方向上固定，电动转盘24可由市场购买，转盘结构支架25为垂直交叉支撑方式，通过卡口固定刻度托盘23和电动转盘24 ;开启观察门装置10由门板29，支撑杆30和锁扣31构成，门板29由透明板及结构框架固定组成，支撑杆30和锁扣31可由市场购买，支撑杆30为一副，分别安装固定在门板两侧，锁扣31为一副，分别安装在门板开启侧，调整至关闭时压紧状态；模拟测量装置11由感应器支架26，数据传输面包线27和电子控制块28构成，感应器支架26嵌于第三观察侧壁16上，两者为活动连接，可调节位置，感应器支架上排布固定感应器，感应器与数据传输面包线27连接，所述数据传输面包线27沿感应器支架26走线，通过设定的出线口走线至实验段腔壁3外，并与电子控制块28连接，电子控制块28固定于第三结构框架17靠近电动转盘一侧，这样就完成了模拟测量装置的连接；材料箱34由箱体35、箱体整流装置36及箱体支撑结构37构成，箱体支撑结构37活动固定在第三观察侧壁16内侧，不需要时可取出，箱体整流装置36嵌于箱体35中，箱体35可开启，放入需实验的材料固定；圆盘装置9通过转盘结构支架25和第三结构框架17连接固定，开启观察门装置10通过合页固定在第三结构框架17横向支撑上。
[0009]本发明中，扩散段的第四腔壁4由第四结构框架19和第四观察侧壁18套结构成，观察侧壁由四面透明板通过凹凸交接方式插接组成，第四结构框架19由两段组成，每段皆有内外两层套结而成，内层分别于第四观察侧壁18相平对接，外层延伸的部分同时连接固定第四观察侧壁18与内层，这样就将两段的第四结构框架19和第四观察侧壁18连接起来了。
[0010]本发明中，风机段的第五腔壁5由第五结构框架21和第五观察侧壁20套接构成，观察侧壁由四面透明板通过凹凸交接方式插接组成，第五结构框架21由内、外两层套接而成，其内层与第五观察侧壁20相平对接，外层延伸的部分同时连接固定第五观察侧壁20与第五结构框架的内层，这样就将第五结构框架21与第五观察侧壁20连接起来了 ；风机装置7由轴流风机32和风机固定支架33构成，轴流风机32可由市场购买，固定支架33通过卡口固定轴流风机32，并与第五观察侧壁20固定，固定支架33由结构框架与填充物构成，填充物包裹轴流风机32，减缓其振动；风扇段整流装置8分为两段，每段将风扇截面和腔壁内侧截面光滑连接，保证整个风机段的内侧腔壁为光滑流线曲面，风扇段整流装置内嵌固定在第五观察侧壁20。
[0011]本发明的工作过程如下:检查整个风洞各段腔壁的每条接缝的气密性，将侧壁的开启观察门装置10开启，将内设的模拟测量装置11各部分连接固定好，关闭观察门装置10，将锁扣锁紧，开启轴流风机32，等待一段时间，气流将会从稳定段入口进入，撞击感应器表面，电脑端将会有数据显示，观察数据组，当数据呈现稳定状态，关闭轴流风机32 ;开启观察门装置10，调整圆盘装置9中的刻度托盘23于零度方向，将模型放入安置在刻度托盘23中心位置上固定，计算所需实验角度，根据电动转盘24转速，设定转盘时间，开启电动转盘24，使其到达指定角度方向，关闭观察门装置10，将锁扣锁紧，开启轴流风机32，等待一段时间，观察电脑端数据组，如果数据不稳定，再次检查风洞气密性问题，如果数据稳定，即为所需模拟结果；开启观察门装置10，调整圆盘装置9中的刻度托盘23于零度方向，将所需实验的材料放入材料箱固定，将材料箱内嵌固定在圆盘装置9上方，第三观察侧壁16内，将材料箱34放入安置在刻度托盘23中心位置上固定，计算所需实验角度，根据电动转盘24转速，设定转盘时间，开启电动转盘24，使其到达指定角度方向，关闭观察门装置10，将锁扣锁紧，开启轴流风机32，等