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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(yàn)主要用于摩天大樓和大型建筑的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，但對于提高汽車、飛機(jī)等運(yùn)輸機(jī)械的氣動(dòng)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(yàn)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(xiǎn)的措施至關(guān)重要。
風(fēng)洞測試應(yīng)用
風(fēng)洞試驗(yàn)用于建筑物的抗風(fēng)設(shè)計(jì)、提高運(yùn)輸機(jī)械的空氣動(dòng)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(jì)
風(fēng)洞試驗(yàn)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(yàn)。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(shí)現(xiàn)安全舒適的設(shè)計(jì)。
它還分析建筑物中的風(fēng)致振動(dòng)并用于設(shè)計(jì)振動(dòng)抑制裝置。
2. 交通運(yùn)輸設(shè)備氣動(dòng)評估
進(jìn)行風(fēng)洞測試是為了減少汽車和飛機(jī)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(jī)中，它用于評估機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)。
應(yīng)用包括鐵路車輛隧道中的空氣阻力分析和高速移動(dòng)過程中的穩(wěn)定性評估。
3.功能性和舒適性評價(jià)
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(yàn)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(jì)算流體分析補(bǔ)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(jī)送風(fēng)，風(fēng)速可調(diào)。有時(shí)在風(fēng)洞中使用煙霧和粒子來可視化流動(dòng)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(shí)際建筑物相似。根據(jù)測試期間生成的風(fēng)壓和振動(dòng)數(shù)據(jù)來估計(jì)實(shí)際建筑物中的行為。
3.計(jì)算流體分析的結(jié)合使用
近年來，將計(jì)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(jìn)行模擬，我們可以更詳細(xì)地補(bǔ)充測試結(jié)果。這使得即使在設(shè)計(jì)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(dòng)振動(dòng)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(yàn)
大規(guī)模大氣湍流風(fēng)洞試驗(yàn)是再現(xiàn)自然風(fēng)并評估風(fēng)阻穩(wěn)定性的試驗(yàn)。該試驗(yàn)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(qiáng)調(diào)強(qiáng)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(jì)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(jì)很有用。
3.氣動(dòng)振動(dòng)測試
空氣動(dòng)力振動(dòng)測試是評估建筑物如何因風(fēng)而振動(dòng)的測試。建筑物移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的額外風(fēng)力也被考慮在內(nèi)，以測量實(shí)際的振動(dòng)響應(yīng)。空氣動(dòng)力振動(dòng)測試分析振動(dòng)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(yàn)
跨音速/超音速風(fēng)洞試驗(yàn)是評估高速環(huán)境下空氣動(dòng)力特性的試驗(yàn)。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(jì)快速移動(dòng)的飛機(jī)和航天器。通過跨音速和超音速風(fēng)洞試驗(yàn)，了解沖擊波和氣流特性，優(yōu)化氣動(dòng)特性。
