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風(fēng)洞測試是一種人工產(chǎn)生風(fēng)并將風(fēng)施加到按比例縮放的模型或物體以分析其行為的測試。
風(fēng)洞試驗主要用于摩天大樓和大型建筑的抗風(fēng)設(shè)計，但對于提高汽車、飛機等運輸機械的氣動性能也很重要。
該測試評估建筑物的抗風(fēng)能力、風(fēng)噪聲以及對宜居性的影響，旨在提高安全性和舒適度。風(fēng)洞試驗對于考慮對建筑物周圍風(fēng)環(huán)境的影響以及減少災(zāi)害風(fēng)險的措施至關(guān)重要。
風(fēng)洞測試應(yīng)用
風(fēng)洞試驗用于建筑物的抗風(fēng)設(shè)計、提高運輸機械的空氣動力性能、評估風(fēng)噪聲和外部材料的耐久性等目的。更具體地說，有三種可能的用途。
1、建筑物的抗風(fēng)設(shè)計
風(fēng)洞試驗是用于預(yù)測高層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的試驗。通過測量建筑物周圍的建筑風(fēng)行為并評估其宜居性和對行人的影響，我們可以實現(xiàn)安全舒適的設(shè)計。
它還分析建筑物中的風(fēng)致振動并用于設(shè)計振動抑制裝置。
2. 交通運輸設(shè)備氣動評估
進行風(fēng)洞測試是為了減少汽車和飛機的空氣阻力并提高燃油效率。在汽車中，它用于優(yōu)化車身形狀，在飛機中，它用于評估機翼和發(fā)動機設(shè)計。
應(yīng)用包括鐵路車輛隧道中的空氣阻力分析和高速移動過程中的穩(wěn)定性評估。
3.功能性和舒適性評價
風(fēng)洞測試還用于評估受風(fēng)影響的附帶設(shè)備的性能，例如風(fēng)噪聲、外部材料的耐用性以及太陽能電池板的安全性。因此，可以提高對建筑物和產(chǎn)品的功能性和舒適性的評估。
2 風(fēng)洞試驗原理
我們在風(fēng)洞中產(chǎn)生人造風(fēng)，將風(fēng)應(yīng)用到比例模型中，并測量其行為。通過計算流體分析補充測試結(jié)果以提高準(zhǔn)確性。
1. 風(fēng)洞的工作原理
風(fēng)洞是一種產(chǎn)生人造風(fēng)的裝置。風(fēng)洞在測試室內(nèi)產(chǎn)生恒定的風(fēng)速和風(fēng)向。
它采用鼓風(fēng)機送風(fēng)，風(fēng)速可調(diào)。有時在風(fēng)洞中使用煙霧和粒子來可視化流動的風(fēng)。
2. 縮放模型
風(fēng)洞測試使用被測建筑物或結(jié)構(gòu)的比例模型。比例模型的制作幾何形狀與實際建筑物相似。根據(jù)測試期間生成的風(fēng)壓和振動數(shù)據(jù)來估計實際建筑物中的行為。
3.計算流體分析的結(jié)合使用
近年來，將計算流體分析 (CFD) 與風(fēng)洞測試結(jié)合使用已變得普遍。通過根據(jù) CAD 數(shù)據(jù)創(chuàng)建建筑物和城市區(qū)域模型并進行模擬，我們可以更詳細地補充測試結(jié)果。這使得即使在設(shè)計的早期階段也可以有效地分析風(fēng)的影響。
風(fēng)洞測試的類型
測試的目的多種多樣，包括大氣湍流風(fēng)洞測試、風(fēng)壓測試、氣動振動測試和超音速測試。風(fēng)洞測試有四種特定類型。
1、大規(guī)模大氣湍流風(fēng)洞試驗
大規(guī)模大氣湍流風(fēng)洞試驗是再現(xiàn)自然風(fēng)并評估風(fēng)阻穩(wěn)定性的試驗。該試驗還用于評估懸索橋和高層建筑的抗風(fēng)穩(wěn)定性。
我們在風(fēng)洞中重現(xiàn)自然風(fēng)，并研究結(jié)構(gòu)如何響應(yīng)風(fēng)。特別強調(diào)強風(fēng)期間的安全。
2、風(fēng)壓測試
風(fēng)壓測試是測量墻面風(fēng)壓分布的測試。使用建筑物墻壁上有小孔的模型來測量墻壁上的風(fēng)壓分布。風(fēng)壓測試計算作用在外部材料和結(jié)構(gòu)框架上的風(fēng)荷載，對于耐久性和結(jié)構(gòu)設(shè)計很有用。
3.氣動振動測試
空氣動力振動測試是評估建筑物如何因風(fēng)而振動的測試。建筑物移動時產(chǎn)生的額外風(fēng)力也被考慮在內(nèi)，以測量實際的振動響應(yīng)。空氣動力振動測試分析振動對建筑居住性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。
4. 跨音速/超音速風(fēng)洞試驗
跨音速/超音速風(fēng)洞試驗是評估高速環(huán)境下空氣動力特性的試驗。風(fēng)洞測試模擬跨音速（接近音速）和超音速環(huán)境，用于設(shè)計快速移動的飛機和航天器。通過跨音速和超音速風(fēng)洞試驗，了解沖擊波和氣流特性，優(yōu)化氣動特性。
