本文關(guān)鍵詞：重力相似體系下風(fēng)速比尺確定方法的試驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于風(fēng)洞模型試驗,獲得模型結(jié)構(gòu)物的風(fēng)速與風(fēng)壓力分布和總力的對應(yīng)關(guān)系；基于理論(《港口工程荷載規(guī)范》與《海上固定平臺入級與建造規(guī)范》相同)計算得到原型風(fēng)速與風(fēng)壓分布和總力的對應(yīng)關(guān)系；從而可依據(jù)相似基本準(zhǔn)則,得到準(zhǔn)確的風(fēng)速比尺。該方法可以推廣到重力相似體系下任意形狀結(jié)構(gòu)物的風(fēng)速比尺確定中。采用上述方法,對圓柱體、方柱體進(jìn)行了不同風(fēng)速的系列試驗,給出了重力相似體系下的圓柱體、方柱體風(fēng)速比尺的修正系數(shù)。討論了幾何比尺、風(fēng)場紊流度、模型尺度、迎風(fēng)角度、三維效應(yīng)對風(fēng)速比尺的影響。結(jié)果表明：重力相似準(zhǔn)則體系下考慮風(fēng)作用時,應(yīng)進(jìn)行風(fēng)速比尺修正。風(fēng)速比尺修正系數(shù)k受結(jié)構(gòu)物形狀、流場紊流度、幾何比尺耦合影響。圓柱和方柱可以不考慮風(fēng)速比尺修正的條件為模型幾何比尺γL≤30、原型風(fēng)速≥50m/s(圓柱)或40m/s(方柱)。除此以外應(yīng)進(jìn)行風(fēng)速比尺修正。文章給出了不同結(jié)構(gòu)物形狀、流場紊流度、幾何比尺條件下修正系數(shù)的試驗結(jié)果,可供參考。試驗范圍內(nèi),有限長圓柱體三維效應(yīng)對修正系數(shù)k影響約10～15%；有限方柱體三維效應(yīng)對修正系數(shù)k影響≤4%。方柱迎風(fēng)角變化對修正系數(shù)k的影響與風(fēng)速有關(guān),原型風(fēng)速30m/s時可不考慮風(fēng)速的影響。迎風(fēng)角在0-45范圍變化時,10修正系數(shù)最大、修正系數(shù)最小。試驗結(jié)果結(jié)果顯示,在流場紊流強度￡=7%-26%的試驗范圍內(nèi),￡對風(fēng)速修正系數(shù)的影響呈波動性變化,風(fēng)速修正系數(shù)在￡=7%-13%區(qū)間的穩(wěn)定性不及￡=13%-26%區(qū)間的穩(wěn)定性。建議模型試驗控制風(fēng)場紊流度≥13%。
【關(guān)鍵詞】：物理模型試驗 重力相似體系 風(fēng)速比尺 風(fēng)速修正系數(shù) 圓柱 方柱
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U652;U661.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-26
• 1.1 課題背景和研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-22
• 1.2.1 風(fēng)及其對結(jié)構(gòu)作用相似理論基礎(chǔ)10-13
• 1.2.2 風(fēng)作用的實驗室模擬技術(shù)13-15
• 1.2.3 雷諾效應(yīng)與物體繞流15-18
• 1.2.4 相似理論在工程中的應(yīng)用18-22
• 1.3 本文主要工作22-24
• 附：風(fēng)速比尺的修正方法說明(以圓柱為例）24-26
• 2 原型風(fēng)荷載基礎(chǔ)理論與計算方法26-33
• 2.1 風(fēng)荷載基礎(chǔ)理論26-28
• 2.1.1 風(fēng)壓力和基本風(fēng)壓26-27
• 2.1.2 圓柱阻力系數(shù)27
• 2.1.3 方柱阻力系數(shù)27-28
• 2.2 原型及模型風(fēng)荷載計算及比較28-33
• 2.2.1 原型風(fēng)荷載28-30
• 2.2.2 模型風(fēng)荷載30-33
• 3 物理模型試驗33-43
• 3.1 試驗設(shè)備及模型布置33-37
• 3.1.1 試驗設(shè)備和測試儀器33-35
• 3.1.2 模型參數(shù)點壓力測點布置35-37
• 3.2 試驗有關(guān)參數(shù)及試驗組別37-40
• 3.2.1 模型尺度38
• 3.2.2 風(fēng)速38
• 3.2.3 紊流度38-39
• 3.2.4 迎風(fēng)角度39-40
• 3.3 試驗方法40-43
• 3.3.1 試驗風(fēng)場生成與標(biāo)定40-42
• 3.3.2 總力和壓力試驗方法42-43
• 4 模型試驗結(jié)果及分析43-66
• 4.1 圓柱模型試驗結(jié)果43-55
• 4.1.1 均勻流場試驗結(jié)果43-44
• 4.1.2 紊流場試驗結(jié)果44-47
• 4.1.3 紊流強度對圓柱體風(fēng)總力影響分析47-49
• 4.1.4 有限長度圓柱體試驗結(jié)果49-55
• 4.2 方柱模型試驗結(jié)果55-66
• 4.2.1 均勻流場試驗結(jié)果55-56
• 4.2.2 紊流流場試驗結(jié)果56-57
• 4.2.3 紊流強度對方柱體風(fēng)總力影響分析57-59
• 4.2.4 不同迎風(fēng)角度試驗結(jié)果59-60
• 4.2.5 有限長方柱試驗結(jié)果60-66
• 5 風(fēng)速修正系數(shù)66-86
• 5.1 圓柱體的風(fēng)速修正系數(shù)66-74
• 5.1.1 模型尺度對風(fēng)速修正系數(shù)的影響66-68
• 5.1.2 幾何比尺對風(fēng)速修正系數(shù)的影響68-70
• 5.1.3 紊流度對風(fēng)速修正系數(shù)的影響70-73
• 5.1.4 有限長度圓柱體三維繞流的影響分析73-74
• 5.2 方柱體的風(fēng)速修正系數(shù)74-86
• 5.2.1 幾何比尺對風(fēng)速修正系數(shù)的影響74-76
• 5.2.2 紊流度對風(fēng)速修正系數(shù)的影響76-80
• 5.2.3 迎風(fēng)角度對風(fēng)速修正系數(shù)的影響80-82
• 5.2.4 模型尺度對風(fēng)速修正系數(shù)的影響82-84
• 5.2.5 有限長度方柱體三維繞流的影響分析84-86
• 6 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 結(jié)論86-87
• 6.2 展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況92-93
• 致謝93-95

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本文編號：279068