12×10阵列多风扇主动控制风洞设计与研发

摘要

随着结构抗风理论向精细化发展,尤其是传统准定常理论无法适应自然界灾害风非定常、强切变、强加减速特性的作用要求,风工程界开始讨论用主动控制的方法来实现对大气边界层湍流特性,尤其是非良态气流的准确模拟.主动风洞通过对气流的主动控制,实现对非平稳随机过程的模拟,以研究风对结构的非定常、瞬时作用. 作为国内首座多风扇主动控制风洞，同济大学土木工程防灾国家重点实验室风洞试验室新建的多风扇主动控制风洞通过控制120台小型轴流风机的转速主动控制气流方向速度变化，主动模拟大气边界层中的复杂风速变化。该风洞可模拟定常流、单频／多频风速变化和具有频谱特性的风速变化，用于进行常规定常风洞中难以实现的风洞试验，同济大学新建成的含120个风扇主动控制风洞为国内首个多风扇主动控制风洞，可模拟自然界灾害风高湍流度、强切变、强加减速特性，在额定功率范围内，动力系统和控制系统工作正常，TJ-6风洞可以在满足试验要求的条件下投入使用，通过TJ-6风洞常规流场品质校测和动态性能测试的长时间连续运转，表明风机及其控制系统工作稳定，运行正常。