什么是風洞測試？

風洞測試是一種人工產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境的影響以及減少災害風險的措施至關重要。

風洞測試應用

風洞試驗用于建筑物的抗風設計、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、建筑物的抗風設計

風洞試驗是用于預測高層建筑和大跨度結構風荷載的試驗。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，我們可以實現安全舒適的設計。

它還分析建筑物中的風致振動并用于設計振動抑制裝置。

2. 交通運輸設備氣動評估

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，它用于優化車身形狀，在飛機中，它用于評估機翼和發動機設計。

應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

我們在風洞中產生人造風，將風應用到比例模型中，并測量其行為。通過計算流體分析補充測試結果以提高準確性。

1. 風洞的工作原理

風洞是一種產生人造風的裝置。風洞在測試室內產生恒定的風速和風向。

它采用鼓風機送風，風速可調。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構的比例模型。比例模型的制作幾何形狀與實際建筑物相似。根據測試期間生成的風壓和振動數據來估計實際建筑物中的行為。

3.計算流體分析的結合使用

近年來，將計算流體分析 (CFD) 與風洞測試結合使用已變得普遍。通過根據 CAD 數據創建建筑物和城市區域模型并進行模擬，我們可以更詳細地補充測試結果。這使得即使在設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、大規模大氣湍流風洞試驗

大規模大氣湍流風洞試驗是再現自然風并評估風阻穩定性的試驗。該試驗還用于評估懸索橋和高層建筑的抗風穩定性。

我們在風洞中重現自然風，并研究結構如何響應風。特別強調強風期間的安全。

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構框架上的風荷載，對于耐久性和結構設計很有用。

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。建筑物移動時產生的額外風力也被考慮在內，以測量實際的振動響應。空氣動力振動測試分析振動對建筑居住性和結構穩定性的影響。

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）和超音速環境，用于設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，優化氣動特性。