Spis treści

Strona 1 z 2

Oddziaływanie wiatru na przepływ powietrza w tunelach (II) Wyniki pomiarówArtykuł prezentuje wyniki badań modelowych przeprowadzonych w tunelu aerodynamicznym Laboratorium Inżynierii Wiatrowej Politechniki Krakowskiej. Zagadnienie oddziaływania wiatru na przepływ powietrza w tunelach odgrywa istotną rolę przy projektowaniu wentylacji bytowej, systemów bezpieczeństwa pożarowego tuneli, a w szczególności systemów wentylacji pożarowej oraz systemów detekcji pożaru. W przypadku nieuwzględnienia wiatru na etapie projektowania wymienionych systemów prawidłowe wykrycie pożaru oraz skuteczne funkcjonowanie systemu wentylacji pożarowej będą bardzo utrudnione, a w niektórych przypadkach nawet niemożliwe. Artykuł ten stanowi fragment prowadzonej przez autora pracy badawczej.

Pomiar ciśnienia statycznego na powierzchni ścian tunelu

Ciśnienie referencyjne prędkości wiatru mierzone było w punkcie referencyjnym, jako różnica ciśnienia całkowitego otrzymanego z rurki Pitota i ciśnienia statycznego otrzymanego z drugiej rurki, na którą ono oddziałuje – czujnik ciśnienia statycznego.

Rejestracja przebiegów czasowych ciśnienia prędkości wiatru w obszarze strumienia niezaburzonego przed modelem w przestrzeni pomiarowej tunelu aerodynamicznego wykonana była za pomocą skanera do pomiaru ciśnień różnicowych.

Krok próbkowania ciśnienia statycznego wynosił 0,005 s, czas próbkowania wynosił 30 sek.

Na rys. 5. i rys. 6. zamieszczono przykładowy przebieg czasowy zmierzonej różnicy ciśnienia całkowitego dla przyjętego w badania profilu prędkości na wysokości 10 i 70 cm.

Rys. 5. Przykładowy zmierzony przebieg czasowy ciśnienia referencyjnego (qref) prędkości wiatru na wysokości 10 cm dla przyjętego profilu, gdzie: qref – ciśnienie referencyjne prędkości wiatru (Figure 5. Exemplary reference pressure (qref) of wind speed time series measured at 10 cm height) Rys. 6. Przykładowy zmierzony przebieg czasowy ciśnienia referencyjnego (qref) prędkości wiatru na wysokości 70 cm dla przyjętego profilu, gdzie: qref – ciśnienie referencyjne prędkości wiatru (Figure 6. Exemplary reference pressure (qref) of wind speed time series measured at 70 cm height)

 

Pomiar referencyjnego ciśnienia prędkości wiatru

W celu oceny oddziaływania wiatru na przepływ powietrza w tunelu przeprowadzone zostały pomiary ciśnienia statycznego na powierzchni wewnętrznej i zewnętrznej tunelu przy różnym kącie natarcia. Kąt natarcia wiatru zmieniał się w zakresie od 0° do 180°, z krokiem co 10°. Dodatkowo wykonano również pomiary dla kąta natarcia równego 45°, 85°, 135° i 175°. Za kąt natarcia równy 0° przyjęto kierunek prostopadły do głowicy do tunelu.

Rejestracja wyników pomiarów ciśnienia statycznego wykonana była za pomocą skanerów do pomiaru ciśnień różnicowych typu równoległego, bazujących na piezoelektrycznych, dwukierunkowych sensorach ciśnienia. Analogowe sygnały napięciowe ze skanera ciśnień zbierane i archiwizowane były przez system Iotech DaqBook 2005.

Krok próbkowania ciśnienia statycznego wynosił 0,005 s, czas próbkowania wynosił 30 sek., co daje 6 000 pomiarów dla danego punktu pomiarowego przy danym kącie natarcia. Przykładowy przebieg zmian ciśnienia statycznego w wybranym punkcie pomiarowym przedstawiono na rys. 7.

Otrzymane wyniki pomiarów zostały opracowane i przedstawione jako rozkłady średniego współczynnika ciśnienia na ściankach wewnętrznych i zewnętrznych tunelu dla różnych kątów natarcia wiatru. Na rys. 8. i rys. 9. przedstawiono rozkład średniego współczynnika ciśnienia na ściankach wewnętrznych badanego tunelu dla kąta natarcia 0° i 90°. Rozkład średniego współczynnika ciśnienia na ściankach zewnętrznych badanego tunelu dla kąta natarcia 0° i 90° przedstawiono na rys. 10. i rys. 11.

Rys. 7. Przykładowy zmierzony przebieg czasowy ciśnienia statycznego dla punktu pomiarowego wewnątrz modelu dla przyjętego profilu prędkości (Figure 7. Exemplary static pressure time series measured on point inside the tunnel) Rys. 8. Rozkład średniego współczynnika ciśnienia na ściankach wewnętrznych tunelu przy kącie natarcia równym 0° (Figure 8. Distribution of pressure coefficient at the internal walls of tested tunnel with 0° wind angle attack) Rys. 9. Rozkład średniego współczynnika ciśnienia na ściankach wewnętrznych tunelu przy kącie natarcia równym 90° (Figure 9. Distribution of pressure coefficient at the internal walls of tested tunnel with 90° wind angle attack)
Rys.10. Rozkład średniego współczynnika ciśnienia na ściankach zewnętrznych tunelu przy kącie natarcia równym 0° (Figure 10. Distribution of pressure coefficient at the external walls of tested tunnel with 0° wind angle attack) Rys. 11. Rozkład średniego współczynnika ciśnienia na ściankach zewnętrznych tunelu przy kącie natarcia równym 90° (Figure 11. Distribution of pressure coefficient at the external walls of tested tunnel with 90° wind angle attack)

Warto przeczytać:

Tagi: oddziaływanie wiatru przepływ powietrza w tunelach badania modelowe tunel aerodynamiczny
Szczegóły
Dodaj komentarz
Komentarze do artykułów może dodać każdy użytkownik Internetu. Administrator portalu nie opublikuje jednak komentarzy łamiących prawo oraz niemerytorycznych, tj. nieodnoszących się bezpośrednio do treści zawartych w artykule. Nie będą również publikowane komentarze godzące w dobre imię osób czy podmiotów, rasistowskie, wyznaniowe czy uwłaczające grupom etnicznym, oraz zawierają treści nieetyczne albo niemoralne, pornograficzne oraz wulgarne. Z komentarzy zostaną usunięte: reklamy towarów, usług, komercyjnych serwisów internetowych, a także linki do stron konkurencyjnych.