一种简易风场模拟系统

摘要

一种简易风场模拟系统，其属于结构动力模型试验技术领域。这种模拟系统把包含风机阵、支撑系统、升降系统、整流装置和调频装置的造风系统和包含主程序控制模块、风速标定模块和风谱参数设置模块的控制系统与风速时程模拟输出模块进行电连接。该模拟系统可以实现稳态风场和脉动风场的精确模拟输出，不仅具有足够的稳定性和模拟精度，还具有很好的可操作性。可以开展海洋工程结构风疲劳损伤模型试验、海上风机结构风荷载动力模型试验、海上风机叶片气动力特性研究。特别是与波流-地震模拟系统相结合构成复杂环境荷载联合模拟系统后，可以开展固定式、浮式海洋工程结构在风、波浪、海流以及地震等环境荷载共同作用下的模型试验研究。

主权项

一种简易风场模拟系统，它包括一个造风系统和一个控制系统，其特征是：包含风机阵（1）、支撑系统（2）、升降系统（3）、整流装置和调频装置的造风系统和包含主程序控制模块、风速标定模块和风谱参数设置模块的控制系统与其所特有的风速时程模拟输出模块进行电连接；所述风机阵（1）采用4台低噪声轴流风机以二排二列方式布置在高度为5m、跨度为7m的桁架结构的支撑系统（2）上，支撑系统（2）设有便于风机阵（1）升降的升降系统（3），风机阵（1）的有效覆盖面积为2.54m×2.54m；所述升降系统（3）把升降滑道（3a）固定在支撑系统（2）上，位于风机阵（1）上的升降滑体（3b）与升降滑道（3a）相配合，升降滑体（3b）在升降滑道（3a）上的移动距离为2.0m；所述调频系统控制风机阵（1）的风机叶片转速，包含整流罩（4）和由平行管簇构成顺风管（5）的整流装置设置在风机阵（1）的出口处；所述控制系统采用风速时程模拟输出模块来控制风速输出，模拟输出稳态风场和脉动风场，首先运用风速标定模块对风场输出风速进行标定，得到的风速‑电流标定参数提供给主程序控制模块，主程序控制模块基于最小二乘法拟合得到风速‑电流关系曲线，同时依据风谱参数设置模块提供的参数调整电流信号输出控制调频装置，进行稳态风场和脉动风场更为精确的模拟。