風洞測試是一種人工產(chǎn)生風并將風施加到按比例縮放的模型或物體以分析其行為的測試。

風洞試驗主要用于摩天大樓和大型建筑的抗風設(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能力、風噪聲以及對宜居性的影響，旨在提高安全性和舒適度。風洞試驗對于考慮對建筑物周圍風環(huán)境的影響以及減少災(zāi)害風險的措施至關(guān)重要。

風洞測試應(yīng)用

風洞試驗用于建筑物的抗風設(shè)計、提高運輸機械的空氣動力性能、評估風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、建筑物的抗風設(shè)計

風洞試驗是用于預(yù)測高層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)風荷載的試驗。通過測量建筑物周圍的建筑風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

風洞測試還用于評估受風影響的附帶設(shè)備的性能，例如風噪聲、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 風洞試驗原理

我們在風洞中產(chǎn)生人造風，將風應(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)果以提高準確性。

1. 風洞的工作原理

風洞是一種產(chǎn)生人造風的裝置。風洞在測試室內(nèi)產(chǎn)生恒定的風速和風向。

它采用鼓風機送風，風速可調(diào)。有時在風洞中使用煙霧和粒子來可視化流動的風。

2. 縮放模型

風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的影響。

風洞測試的類型

測試的目的多種多樣，包括大氣湍流風洞測試、風壓測試、氣動振動測試和超音速測試。風洞測試有四種特定類型。

1、大規(guī)模大氣湍流風洞試驗

大規(guī)模大氣湍流風洞試驗是再現(xiàn)自然風并評估風阻穩(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穩(wěn)定性。

我們在風洞中重現(xiàn)自然風，并研究結(jié)構(gòu)如何響應(yīng)風。特別強調(diào)強風期間的安全。

2、風壓測試

風壓測試是測量墻面風壓分布的測試。使用建筑物墻壁上有小孔的模型來測量墻壁上的風壓分布。風壓測試計算作用在外部材料和結(jié)構(gòu)框架上的風荷載，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而振動的測試。建筑物移動時產(chǎn)生的額外風力也被考慮在內(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/超音速風洞試驗

跨音速/超音速風洞試驗是評估高速環(huán)境下空氣動力特性的試驗。風洞測試模擬跨音速（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洞試驗，了解沖擊波和氣流特性，優(yōu)化氣動特性。