本实用新型专利技术公开了一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置，包括：风室，风室的一个侧面上设有进风口，进风口用于与风洞洞口相连通；建筑模型和多个颗粒传感器，建筑模型固定在风室内，颗粒传感器设置在建筑模型的外表面；位于风室内可自由运动的多个轻质球，轻质球包括球体和设置在球体表面的颗粒物；PIV摄像机，设置在风室内，且位于建筑模型远离进风口的一侧；信号处理模块，颗粒传感器的输出端和PIV摄像机的输出端均与信号处理模块的输入端连接。本实用新型专利技术结构简单、便于操作，将轻质球作为放大风场信息的媒介，通过PIV摄像机测量建筑模型外的流速分布，使得模拟测试结果更加全面、准确，可广泛应用于风洞试验装置技术领域。领域。领域。
【技术实现步骤摘要】
一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置
[0001]本技术涉及风洞试验装置
，尤其涉及一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置。
技术介绍
[0002]随着城镇化的发展和建筑技术的发展，城镇中建筑物的高度也越来越高。不同形状、高度、结构的高层建筑也越来越多。这些建筑物不可避免的对其周围的环境风场产生较大的影响，如：当风扰流建筑物时，往往会出现下冲、尾流、涡流等现象，显著影响下风向空间、建筑物底部空间的气流，导致其风环境复杂化。同时，伴随着气流的分离、漩涡脱落等，建筑物可能会在相应的风载荷作用下产生结构变形，甚至结构损坏等严重后果。因此，建筑物周围的风环境及风载荷特性的研究对建筑物及其结构设计具有非常重要的意义。
[0003]现有的相关试验装置，大多仅限于进行风速、湍流度等参数的测量，无法对建筑外流场空间结构和流动特性进行测试分析。
技术实现思路
[0004]为解决上述技术问题，本技术的目的在于：提供一种结构简单、测试准确的用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置。
[0005]本技术所采取的技术方案是：
[0006]一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置，包括：
[0007]风室，所述风室的一个侧面上设有进风口，所述进风口用于与风洞洞口相连通；
[0008]建筑模型和多个颗粒传感器，所述建筑模型固定在所述风室内，所述颗粒传感器设置在所述建筑模型的外表面；
[0009]可自由运动的多个轻质球，所述轻质球包括球体和设置在所述球体表面的颗粒物，所述轻质球位于所述风室内；
[0010]PIV摄像机，所述PIV摄像机设置在所述风室内，且位于所述建筑模型远离所述进风口的一侧；
[0011]信号处理模块，所述颗粒传感器的输出端和所述PIV摄像机的输出端均与所述信号处理模块的输入端连接。
[0012]进一步，所述球体为泡沫球体，所述颗粒物为金属粉尘。
[0013]进一步，所述颗粒传感器为金属颗粒传感器。
[0014]进一步，所述建筑外风场模拟测试装置还包括第一隔层网和第二隔层网，所述第一隔层网和所述第二隔层网均设置在所述风室内，所述轻质球位于所述第一隔层网和所述第二隔层网之间。
[0015]进一步，所述第一隔层网位于所述建筑模型与所述进风口之间，所述第二隔层网位于所述建筑模型与所述PIV摄像机之间。
[0016]进一步，所述信号处理模块包括机器学习处理单元，所述颗粒传感器的输出端和
所述PIV摄像机的输出端均与所述机器学习处理单元的输入端连接。
[0017]进一步，所述建筑外风场模拟测试装置还包括显示模块，所述显示模块的输入端与所述机器学习处理单元的输出端连接。
[0018]本技术的有益效果是：本技术一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置，包括风室、建筑模型、颗粒传感器、表面设有颗粒物的轻质球、PIV摄像机以及信号处理模块，在测试时将风室的进风口与风洞洞口连通，通过风洞提供气流，在建筑模型周围形成风场，驱动风室内的轻质球产生运动，然后通过建筑模型表面的颗粒传感器实时采集轻质球的运动幅度和位置信息，同时PIV摄像机利用基于流场图像互相关分析的非接触式二维流场测量技术，能够无扰动、精确有效地测量建筑模型外风场的二维流速分布，再通过信号处理模块对采集到的运动幅度和位置信息进行处理得到建筑模型外的风场信息，结合PIV摄像机测量得到的二维流速分布，可以确定建筑模型外的湍流度、流场空间结构以及流动特性。本技术结构简单、便于操作，将轻质球作为放大风场信息的媒介，使得建筑模型外的风场更容易测量，通过PIV摄像机能够精确测量建筑模型外的流速分布，从而使得建筑外风场的模拟测试结果更加全面、准确。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例提供的一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置的结构示意图；
[0020]图2为本技术实施例提供的一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置的信号连接示意图；
[0021]图3为本技术实施例提供的颗粒传感器在建筑模型上的分布示意图；
[0022]图4为本技术实施例提供的轻质球的结构示意图。
[0023]附图标记：
[0024]10、风室；101、进风口；20、建筑模型；30、颗粒传感器；40、轻质球；401、球体；402、颗粒物；50、PIV摄像机；60、信号处理模块；70、第一隔层网；80、第二隔层网。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0026]参照图1、2、3和4，本技术实施例提供了一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置，包括：
[0027]风室10，风室10的一个侧面上设有进风口101，进风口101用于与风洞洞口相连通；
[0028]建筑模型20和多个颗粒传感器30，建筑模型20固定在风室10内，颗粒传感器30设置在建筑模型20的外表面；
[0029]可自由运动的多个轻质球40，轻质球40包括球体401和设置在球体401表面的颗粒物402，轻质球40位于风室10内；
[0030]PIV摄像机50，PIV摄像机50设置在风室10内，且位于建筑模型20远离进风口101的
一侧；
[0031]信号处理模块60，颗粒传感器30的输出端和PIV摄像机50的输出端均与信号处理模块60的输入端连接。
[0032]如图1所示为本技术实施例提供的一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置的结构示意图，图1中颗粒传感器30的输出端和PIV摄像机50的输出端均与信号处理模块60通信连接(用虚线表示)，可以理解的是，通信连接可以是有线通信连接也可以是无线通信连接。
[0033]如图2所示为本技术实施例提供的一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置的信号连接图，信号处理模块60用于获取颗粒传感器30和PIV摄像机50上传的相关数据并进行处理。
[0034]如图3所示为本技术实施例提供的颗粒传感器30在建筑模型20上的分布示意图，可以理解的是，图3中颗粒传感器30均匀分布在建筑模型20的左侧面(即靠近进风口101的一侧表面)，在其他可选的实施例中，颗粒传感器30也可均匀分布在建筑模型20其他的侧面以及上表面。
[0035]具体地，本技术实施例在测试时将风室10的进风口101与风洞洞口连通，通过风洞提供气流，在建筑模型20周围形成风场，驱动风室10内的轻质球40产生运动，然后通过建筑模型20表面的颗粒传感器30实时采集轻质球40的运动幅度和位置信息，同时PIV摄像机50利用基于流场图像互相关分析的非接触式二维流场测量技术，能够无扰动、精确有效地测量建筑模型20外风场的二维流速分布，再本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置，其特征在于，包括：风室，所述风室的一个侧面上设有进风口，所述进风口用于与风洞洞口相连通；建筑模型和多个颗粒传感器，所述建筑模型固定在所述风室内，所述颗粒传感器设置在所述建筑模型的外表面；可自由运动的多个轻质球，所述轻质球包括球体和设置在所述球体表面的颗粒物，所述轻质球位于所述风室内；PIV摄像机，所述PIV摄像机设置在所述风室内，且位于所述建筑模型远离所述进风口的一侧；信号处理模块，所述颗粒传感器的输出端和所述PIV摄像机的输出端均与所述信号处理模块的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置，其特征在于：所述球体为泡沫球体，所述颗粒物为金属粉尘。3.根据权利要求2所述的一种用于风洞试验的建筑外风场模拟测试装置，其特征在于：所述颗粒传感器为金属颗粒传感器。4.根据权利要求1所述的一种用于风洞...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙腾，何运成，吴朝源，傅继阳，陈婷，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：
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