[实用新型]一种用于建筑风环境风洞试验的无风向风速探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于建筑风环境风洞试验的无风向风速探头，尤其涉及一种利用测试风压差作为原理，在风洞中测试建筑周围行人高度处无风向风速的测试探头。

背景技术

行人高度处风速比是建筑周围风环境风洞试验的主要内容之一。在进行行人高度处风速比测试时，需要获得被测点与地面投影点之间的动态压力差；该压力差是由于测点与地面投影点风速差异而产生的，结合伯努力方程可以得到风速差；由于风洞内地表风速为零，由此获得行人高度处测点的绝对风速；通过在待测建筑物周边布置若干测点，就可以获得建筑周围风环境重要因素—风场风速分布值，用于评价风环境的好坏。由于目前风洞试验中测量风速主要采用热线、热膜风速测试仪，通过测量热变量来测试风速，这种测量仪器使用一种特殊的金属线，对其加热，不同的风速会耗散不同的热量，根据此原理来得到风速。其中的金属热线非常脆弱，很容易被损坏，对测试环境的要求很高，并且仪器的动态响应速度很慢。整套测量设备的成本较高，而且不便于布置大量的测点，很难在布置了建筑群的风洞中测试特定高度处的风速，且难以做到多点同步测量。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适合风环境风速测试、造价成本低、测试方便的压差式无风向动态风速测试探头。

本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种用于建筑风环境风洞试验的无风向风速探头，其特征在于：所述的探头由壳体、堵头、长取压管和短取压管组成，所述的壳体为圆筒形结构，其一端为开敞端，另一端为封闭端，所述的堵头密闭安装在壳体的封闭端，所述的长取压管穿过壳体的开敞端和堵头后从壳体的封闭端穿出，其管壁与堵头紧密接触并密封，所述的取压短管由壳体的封闭端伸入，穿过堵头并与壳体内腔连通，其管壁与堵头紧密接触并密封。

上述技术方案中，所述壳体的内径为6～9mm，所述长取压管和短取压管的内径均为1～3mm；所述堵头的直径与壳体的内径一致，厚度为1～2mm；所述壳体、长取压管和短取压管的壁厚均为0.5～1mm。

本实用新型探头利用长取压管和壳体之间的压力差来获得风洞中特定高度处的无风向风速，特定高度根据长取压管伸出壳体的开敞端的垂直长度而定，调节垂直长度，结合风洞试验模型的缩尺比例，从而控制测试高度，获得行人高度风速场。

本实用新型利用风压差与风洞内建筑模型周围风场速度之间关系测试建筑周围行人高度处的风速，探头布置灵活，并且没有数量限制，与压力扫描设备相连，可以方便、灵活的进行风环境风洞试验，方便进行体育场馆、高层建筑、城市建筑群、居住区等建筑物的风环境风洞测试。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：

(1)由于无需测试风向，探头构造简单，可靠性高，制作方便；

(2)采用压差原理，只需测试绝对压力，方便与风洞测压试验压力采集设备联合使用；

(3)由于体积小，使用方便，可以无数量限制的在风环境试验中布置，并且可以同步采集动态压力，获得同步风速分布。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1的A—A剖面图；

图3是图1的B—B剖面图。

具体实施方式

如图1至图3所示的一种用于建筑风环境风洞试验的无风向风速探头，由壳体2、堵头3、长取压管1和短取压管4组成，壳体2为圆筒形结构，其一端为开敞端2a，另一端为封闭端2b，所述的堵头3密闭安装在壳体2的封闭端2b，长取压管1穿过壳体2的开敞端2a和堵头3后从壳体的封闭端2b穿出，其管壁与堵头3紧密接触并密封，取压短管4由壳体2的封闭端2b伸入，穿过堵头3并与壳体内腔连通，其管壁与堵头3紧密接触并密封。

本实用新型探头利用长取压管1和壳体2之间的压力差来获得风洞中特定高度处的无风向风速，特定高度根据长取压管1伸出壳体2的开敞端2a的垂直长度而定，调节垂直长度，结合风洞试验模型的缩尺比例，从而控制测试高度，获得行人高度风速场。

本实用新型中，壳体的内径在6～9mm的范围内均可；长取压管和短取压管的内径在1～3mm的范围内均可；堵头的厚度可在1～2mm范围内取值；而壳体、长取压管和短取压管的壁厚均可在0.5～1mm范围内取值。

本实用新型在使用中，将探头布置在风洞中的待测建筑模型周围，且与压力扫描阀相连；扫描阀与压力采集设备和电脑相连进行数据自动采集；开启风洞风机，自动采集探头布置处测点的动态风压数据，通过数据处理获得测点处特定高度处的风速值；通过绘制若干测点的风速值，可以了解待测建筑物风环境。