一种应用于风场特性风洞试验的多点同步排管测压装置的制作方法

本发明属于工程结构抗风试验技术领域，具体涉及一种应用于风场特性风洞试验的多点同步排管测压装置。

背景技术：

对大跨、高耸等风敏感工程结构进行抗风性能风洞试验，是检验和增强强风区结构防风灾能力，减小风灾损失的有效途径。同时，明确工程结构所处复杂地形场址处的风特性参数(平均风特性参数、脉动风特性参数)可以为结构的抗风设计、安全施工及正常使用提供科学依据及技术保障。风洞试验的准确及高效要求，在来流风场的模拟阶段、在地形模型风场特性的测试阶段体现为能够对足够多的测点进行同步测量。目前进行风洞试验时风速的测量主要有风洞固有探头和坐式支架携带探头两种装置。这两种装置都是针对于常规风洞试验中(节段模型测力试验)的风速测量，当进行来流风场的模拟(刚体模型测压试验)调试时，通常采用移动坐式支架携带探头装置对风场剖面中各目标点进行逐个测量，费时费力；当进行桥址区或风电场大尺度的复杂地形模型风场特性的风洞试验时，由于要测量更多点、更大范围的风场特性，就需要一个可方便移动、可多点同步测量，且测量精度较高的风速测试装置。风洞固有探头无法移动，这在风场特性的风洞试验中无法使用，而座式支架携带探头的装置在复杂地形模型上难以固定，在较大的来流风速下容易倾倒，且二者均难以实现多点同步测量，无法高效完成风场特性的风洞试验要求。

目前针对来流风场的调试及风场特性参数的测试的风洞试验还没有专门的多点同步测试装置，试验时所用装置大多为旧装置的改进或在此基础上的简单再加工。由于没有进行针对性的设计和论证，这些改进的装置在试验时效率较低，且无法保证试验数据的可靠性以及装置使用的连续性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种应用于风场特性风洞试验的多点同步排管测压装置，可以提高试验精度及效率，满足多点同步测量试验要求，且制作简单、使用及保存方便的测试装置。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：一种应用于风场特性风洞试验的多点同步排管测压装置，包括中心的排管柱以及两侧的两块尾板，排管柱上均匀开设有用于引出测压管线的测压孔，测压管线穿过测压孔并通过胶粘结牢固，且测压管线从两块尾板的顶部或底部穿出，并与外部的测压扫描阀相连，两块尾板的一端分别固定在排管柱两侧，另一端相交粘合在一起；排管柱的上下两端通过连接螺栓固定于实验固定支架上。

作为本发明进一步的方案，所述排管柱与尾板等高，高度设置为边界层高度的1～1.3倍，尾板宽度为排管柱直径的3～6倍。

作为本发明进一步的方案，根据需要布设排管柱上的测压孔，测压孔的间距采用5mm～10mm，排管柱直径为20mm～50mm。

作为本发明进一步的方案，所述尾板采用1mm～2mm厚的高密度三合板制成，排管柱选用有机玻璃实心柱。

作为本发明进一步的方案，使用时为了在水平方向上多点同步测量，采用多个测压排管装置在水平方向上沿来流方向横向展开布置，各装置之间的距离宜大于排管柱直径的5倍。

本发明的有益效果是：

(1)能实现在起伏不平的复杂地形模型上固定，且在较大的来流风速下不会倾倒。

(2)能够同步测量较大范围内空间各点的风场特性参数，适于多测点、大范围、大尺度的复杂地形模型风场特性的测试及来流风场的调试。

(3)当地形模型需要转动测试其它风向角的风场特性时，测压排管装置方便拆卸、安装；

(4)测压排管装置安装在支架上游，不受支架干扰；且在支架及三根斜拉钢丝绳的共同作用下，能保证测压排管装置的稳定及所测数据具有较高的精度。

(5)本发明装置的所有部件均可拆卸，这在试验时可方便组装，而在实验完成后可方便拆除、存放，且占地少。

附图说明

图1是本发明排管测压装置整体示意图；

图2是本发明排管测压装置的排管柱示意图。

图中：1、排管柱，2、尾板，3、测压孔，4、连接螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的阐述。

如图1-2所示，一种应用于风场特性风洞试验的多点同步排管测压装置，包括中心的排管柱1以及两侧的两块尾板2，排管柱1上均匀开设有用于引出测压管线的测压孔3，测压管线穿过测压孔3并通过胶粘结牢固，且测压管线从两块尾板2的顶部或底部穿出，并与外部的测压扫描阀相连，两块尾板2的一端分别固定在排管柱1两侧，另一端相交粘合在一起；排管柱1的上下两端通过连接螺栓4固定于实验固定支架上。

所述排管柱与尾板等高，高度设置为边界层高度的1～1.3倍，尾板宽度为排管柱直径的3～6倍。

根据需要布设排管柱上的测压孔，为了加大测试密度，测压孔的间距采用5mm～10mm，注意间距过密，会降低排管柱的刚度，可以通过增加排管的柱的直径来改善，排管柱直径为20mm～50mm。

尾板的作用有三个，首先可以避免测压管线暴露在流场中遭到破坏，且便于测压管线弯折后从尾板顶部或底部穿出；其次尾板可以避免排管柱及测压管线引起的尾流干扰；同时尾板与排管柱形成整体，可当作稳定支架。所述尾板采用1～2mm厚的高密度三合板制成，排管柱选用有机玻璃实心柱。这使得本发明的装置加工方便、制作容易、成本低，且其结构稳定可靠。

使用时为了在水平方向上多点同步测量，采用多个测压排管装置在水平方向上沿来流方向横向展开布置，各装置之间的距离宜大于排管柱直径的5倍，以避免各装置之间的相互干扰。

本发明拆卸、移动方便，在制作、安装、测试时省时省力，尤其在地形模型需要转动以测试其它风向角度的风场特性时，该装置可拆卸后随地形模型一起转动，或者随顶部固定装置通过支架直接抬离被测模型表面，从而在多工况的试验中可进一步提高试验效率。排管测压装置体积较小，横向尺寸相对风洞宽度可以忽略不计，对风洞空间及模型尺寸要求低，适用性强，适合于常规风洞试验的需求。

以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种应用于风场特性风洞试验的多点同步排管测压装置，包括中心的排管柱以及两侧的两块尾板，排管柱上均匀开设有用于引出测压管线的测压孔，测压管线穿过测压孔并通过胶粘结牢固，且测压管线从两块尾板的顶部或底部穿出，并与外部的测压扫描阀相连，两块尾板的一端分别固定在排管柱两侧，另一端相交粘合在一起；排管柱的上下两端通过连接螺栓固定于实验固定支架上。本发明可以提高试验精度及效率，满足多点同步测量试验要求，且制作简单、使用及保存方便。

技术研发人员：高亮;李加武;白桦;李宇;王峰
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：2018.09.10
技术公布日：2019.01.18