[发明专利]一种斜拉索气动阻力确定方法、装置及终端设备有效
申请号: | 201811331512.0 | 申请日: | 2018-11-09 |
公开(公告)号: | CN109446703B | 公开(公告)日: | 2021-07-27 |
发明(设计)人: | 刘庆宽;王晓江;张磊杰;贾娅娅;马文勇;刘小兵 | 申请(专利权)人: | 石家庄铁道大学 |
主分类号: | G06F30/13 | 分类号: | G06F30/13;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14 |
代理公司: | 石家庄国为知识产权事务所 13120 | 代理人: | 米文智 |
地址: | 050043 河*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 斜拉索 气动 阻力 确定 方法 装置 终端设备 | ||
1.一种斜拉索气动阻力确定方法,其特征在于,包括:
获取斜拉索的模型参数及环境参数,并根据所述模型参数及所述环境参数,计算所述斜拉索的雷诺数;所述环境参数包括风向角;
根据所述斜拉索的模型参数及所述风向角,确定所述雷诺数所属的雷诺数分区;
根据所述雷诺数所属的雷诺数分区,确定所述斜拉索的阻力系数;
根据所述斜拉索的阻力系数及预设气动阻力计算公式,确定所述斜拉索的气动阻力;
在所述获取斜拉索的模型参数及环境参数之前,还包括:
对试验模型进行风洞试验,获取所述试验模型在不同风向角下的雷诺数与阻力系数的对应关系;
根据所述试验模型在不同风向角下的雷诺数与阻力系数的对应关系,对风向角进行分区得到风向角分区,对雷诺数进行分区得到雷诺数分区,并得到风向角分区、雷诺数分区与雷诺数范围的对应关系;所述雷诺数分区包括亚临界区、临界区和超临界区;
若雷诺数处于亚临界区或超临界区,则获取风向角分区、雷诺数分区与阻力系数的对应关系,得到阻力系数统计表;
若雷诺数处于临界区,则对不同风向角下的雷诺数与阻力系数的对应关系进行四次多项式拟合计算,得到临界区参数统计表;
所述根据所述斜拉索的模型参数及所述风向角,确定所述雷诺数所属的雷诺数分区,包括:
根据所述斜拉索的模型参数及所述风向角,确定所述风向角所属的风向角分区;
根据所述风向角所属的风向角分区及所述雷诺数,确定所述雷诺数所属的雷诺数分区;
所述根据所述雷诺数所属的雷诺数分区,确定所述斜拉索的阻力系数,包括:
若所述雷诺数所属的雷诺数分区为亚临界区或超临界区,则根据所述风向角分区、所述雷诺数分区及所述阻力系数统计表,确定所述斜拉索的阻力系数;
若所述雷诺数所属的雷诺数分区为临界区,则根据所述风向角分区及所述临界区参数统计表,确定所述风向角分区对应的参数值,并根据所述风向角分区对应的参数值和所述雷诺数计算所述斜拉索的阻力系数。
2.如权利要求1所述的斜拉索气动阻力确定方法,其特征在于,所述模型参数包括斜拉索的微椭圆形截面短轴长度,所述环境参数还包括来流风速,所述根据所述模型参数及所述环境参数,计算所述斜拉索的雷诺数,包括:
其中,Re表示所述雷诺数,ρ表示空气的密度,U表示所述来流风速,D表示所述斜拉索的微椭圆形截面短轴长度,μ表示动力粘性系数,v表示运动粘性系数。
3.如权利要求1所述的斜拉索气动阻力确定方法,其特征在于,所述根据所述风向角分区及所述临界区参数统计表,确定所述风向角分区对应的参数值,并根据所述风向角分区对应的参数值和所述雷诺数计算所述斜拉索的阻力系数,包括:
根据所述风向角分区,在临界区参数统计表中查找所述风向角分区对应的参数值;
根据阻力系数四次拟合公式、所述参数值及所述雷诺数,计算所述斜拉索在所述风向角下对应的阻力系数。
4.如权利要求3所述的斜拉索气动阻力确定方法,其特征在于,所述参数值包括第一参数值、第二参数值、第三参数值、第四参数值和第五参数值,所述阻力系数四次拟合公式为:
CD=aRe4+bRe3+cRe2+dRe+e
其中,CD表示所述斜拉索的阻力系数,Re表示所述雷诺数,a表示所述第一参数值,b表示所述第二参数值,c表示所述第三参数值,d表示所述第四参数值,e表示所述第五参数值。
5.如权利要求1至4任一项所述的斜拉索气动阻力确定方法,其特征在于,所述预设气动阻力计算公式为:
其中,FD表示所述斜拉索的气动阻力,U表示来流风速;D表示所述斜拉索的微椭圆形截面短轴长度;L表示所述斜拉索的长度;ρ表示空气密度;CD表示所述斜拉索的阻力系数。
6.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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