Trial production of a new wind tunnel to simulate fluctuations in velocity and direction of natural wind

试制模拟自然风风速和风向波动的新型风洞

• 批准号: 09555147
• 负责人: NOMURA Takashi
• 金额: $ 7.1万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09555147/
• 关键词: natural win; wind tunnel; AC servomotor; wind direction; velocity fluctuation; 実測

The present project has been conducted to develop a new wind tunnel system to simulate fluctuations in velocity and direction of natural wind. The system consists of two wind blowers of which directions are inclined to each other in the horizontal plain at the angle of 45 degree. The fan of each blower is driven by an AC servomotor which is operated by computer-generated voltage histories. Two wind streams from these two blowers are merged to each other in order to generate a single stream of specified direction and velocity The main results of the present work are listed below.(1) When two steady flows are merged, the resulting wind stream is sufficiently smooth.(2) We have established a mathematical function between the two wind velocities and the objective velocity and direction of the resulting wind stream.(3) Using this function, we have succeeded to generate large motion of unsteady wind streams both in wind velocity and direction.(4) Using this wind tunnel system, we have succeeded to generate wind streams which possess the velocity fluctuation in obedience with the power spectrum of natural wind, not only in the direction of the flow but also in the perpendicular direction to the flow.

目前的项目旨在开发一种新的风洞系统来模拟自然风的速度和方向的波动。该系统由两台风机组成，风机方向在水平面上相互倾斜45度。每个鼓风机的风扇均由交流伺服电机驱动，该电机由计算机生成的电压历史记录操作。来自这两个鼓风机的两股风流相互合并，以产生指定方向和速度的单一流。本工作的主要结果如下所示。（1）当两个稳定流合并时，产生的风流为足够平滑。（2）我们在两个风速与所产生的风流的目标速度和方向之间建立了一个数学函数。（3）利用这个函数，我们成功地在风中产生不稳定风流的大运动速度和方向。(4) 使用此风洞系统，我们成功地产生了具有服从自然风功率谱的速度波动的风流，不仅在流动方向上而且在与流动垂直的方向上。

项目成果

K. Akamatsu, T. Nomura and T. Kitagawa: "Comparison of the methods to control velocity fluctuatio of wind flows generated by AC servomotor"Proc. Of 54 th annual conf. Of JSCE. I-B. 666]667 (1999)

K. Akamatsu、T. Nomura 和 T. Kitakawa：“控制交流伺服电机产生的风流速度波动的方法比较”Proc。

山懸,野村,木村: "ACサーボモーターでファンを制御する風洞で生成される気流の変動に与えるダクトの影響" 土木学会第52回年次学術講演会講演概要集. I-B. 90-91 (1997)

Yamakake、Nomura、Kimura：“管道对由交流伺服电机控制风扇的风洞中产生的气流波动的影响”日本土木工程师学会第 52 届年度学术会议摘要 90-。 91（1997）

中村,野村,山縣,赤松: "ACサーボモータ風洞で生成する気流の主流直交方向変動の制御" 土木学会第53回年次学術講演会講演概要集. I-B. 26-27 (1998)

Nakamura、Nomura、Yamagata、Akamatsu：“控制交流伺服电机风洞中产生的气流的垂直方向波动”日本土木工程师学会第 53 届年度学术会议摘要 26-27（1998 年）。

野村,大津,山木,木村: "ACサーボモータでファンを制御する風洞で生成される気流の変動特性" 土木学会第52回年次学術講演会講演概要集. I-B. 92-93 (1997)

Nomura、Otsu、Yamaki、Kimura：“由交流伺服电机控制风扇的风洞中产生的气流的变化特性”日本土木工程师学会第 52 届学术年会摘要 92-93（。 1997)

野村、山縣、木村: "ACサーボモータでファンを制御する風洞による風速風向変動の生成"第15回風工学シンポジウム論文集. 197-202 (1998)

Nomura、Yamagata、Kimura：“使用交流伺服电机控制风扇的风洞生成风速和风向波动”第 15 届风工程研讨会论文集 197-202（1998 年）。