风能工程师刚刚推出了世界上最大的便携式飓风风雨模拟器

观点 | 2023-02-04 22:47:21
时间:2023-02-04 22:47:21   /   来源: 互联网      /   点击数:()

它会喘不过气来,把房子吹进去 - 但仅用于研究目的。


(资料图片)

在2007年飓风季节6月1日开始前两天,佛罗里达大学的风力发电机工程师推出了世界上最大的便携式飓风风雨模拟器。工业大小的庞然大物安装在拖车上,由8个5英尺高的工业风扇组成,由四个船用柴油发动机提供动力,共产生2,800马力。为了给发动机提供冷却系统,该系统从卡车上的5000加仑水箱中取水,该卡车兼作模拟器的牵引车。

UF民用和沿海工程师计划使用模拟器来驱动风速高达130英里/小时的空置房屋 - Saffir-Simpson飓风等级的3类 - 以及模拟风力驱动的暴雨的高压水射流。

目标:更多地了解飓风如何破坏房屋,以及如何修改它们以最好地防止损坏。

“我们希望通过实验来评估受飓风影响的社区中的真实住宅,”土木和沿海工程助理教授,该项目负责人Forrest Masters说。“这个模拟器还使我们能够测试家庭改造和旨在防止飓风破坏的新建筑产品。”

该模拟器的零件和人工成本约为50万美元,完全由Masters,实验室经理Jimmy Jesteadt和一个本科生团队设计和建造。

它是独一无二的。

与以前的小型模拟器不同,新型模拟器采用创新的液压系统,而不是链条或机械传动系统,将动力从发动机传递到风扇。由Linde Hydraulics Corporation和Cunningham Fluid Power Inc.设计,发动机旋转泵,然后通过风扇中的电机驱动流体。Masters说,结果比传统的驱动系统更轻,更小,更安全。

在全功率时,风扇以每分钟约1,800转的速度转动,产生大约100英里/小时的风速。定制的管道减少了空气流过的空间,使风速达到130英里/小时。转向叶片允许工程师将空气引导到任何他们想要吹的地方。

水下喷射器植入叶片,可以模拟每小时最高35英寸的最极端降雨量,尽管每小时8英寸更典型,Masters说。

该模拟器是越来越多的飓风研究设备,由UF风力工程研究人员设计和组装,试图了解更多有关地面飓风及其如何影响结构的信息。在一个相关项目中,研究人员建造了几个便携式飓风监测塔,这些监测塔近年来部署在降落飓风的路径上。

“当这个项目首次开始时,我们将实验室带到了飓风,”马斯特斯说。“现在,我们将飓风带回实验室。”

佛罗里达建筑委员会执行主任里克·迪克森表示,在1992年安德鲁飓风袭击后不久,州政府官员开始利用UF研究帮助加强该州与飓风有关的建筑规范。

他说,2004年的风暴表明,虽然改进的规范有效地防止了灾难性的建筑物故障,但阻碍风和水的入侵仍然存在挑战。他说,需要更多的研究来学习如何保护窗户,门,拱腹,屋顶覆盖物和其他所谓的“组件和覆层” - 研究新型风力模拟器将成为关键。

“Forrest建造的测试设施使我们能够评估这些部件和包层并确定它们失效的位置,”他说。“因此,如果建筑规范确定了最低性能,那么可以为我们提供升级建筑规范的新标准。

标签: 建筑规范 液压系统 风力发电机

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