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深圳市工程实验室

深圳风环境技术工程实验室
Date: 2013-10-17
一. 实验室简介
      深圳风环境技术工程实验室是国内先进的回流/直流两用大型边界层风洞实验室,占地面积接近2000平方米,建筑面积逾3000平方米。实验室内部动力间、观察控制间、模型加工间、研究人员办公室、研究生机房、会议室、展厅室等一应俱全,方便研究团队日常科研及学术交流的需要。实验室以桥梁与建筑结构抗风、工业空气动力学以及风环境评估为主要研究方向,以人才培养和科学研究为主要任务,同时为社会提供风工程的科研咨询和技术服务。
      风洞总长66.8 m,最大宽度28 m,最大高度6.6 m,具有回流转直流的功能。风洞由一台最大功率为550kW直流电机驱动,采用直流无级调速,速压控制系统具有闭环自动控制和手动开环控制转换功能,且可以在控制台上实现转换。风洞试验段长26 m,宽6 m,高3.6 m,前后设计有两个转盘,其中前预留转盘位置可进行工业空气动力学试验,后转盘位置可进行与边界层有关的风工程试验。转盘直径为5 m,采用交流伺服电机控制,转盘控制精度为±0.1°,转盘最小转速为1.0°/s。风洞试验段最小控制风速为1.5 m/s,最大控制风速为35 m/s,速度不稳定性、速度场不均匀性以及湍流度都小于1%,轴向静压梯度小于0.01/m,流场性能良好,能够满足多种类型试验研究的需要。
      实验室配备有电子式压力扫描阀、三维移测架、眼镜蛇紊流测试探针、动态信号采集系统、进口激光位移传感器等先进测试及数据采集仪器。实验室配备的基恩士LK-G系列激光位移传感器系统具有采样速度快(最快50kHz)、精确度高(0.01%)、重复精度高(0.2 μm)的优点,结合简单易用的菜单式软件,能够满足结构风致振动试验高精度的要求。
      实验室配备的DASP智能数据采集和信号分析系统(型号为INV3018A)结合最新 FPGA 和 DSP 技术,性能稳定可靠,具有精度高、失真小、噪声低、通道一致性好、匹配性能好的优点,是一套具有一百余项先进技术的高性能数据采集和信号处理系统。实验室配备的三维移测架可实现宽5 m,高3 m,轴向长度4 m的自动控制测量,分辨率高达±0.3 mm;压力扫描阀测量精度±0.1%FS,测量范围±10 inH 2O,可以实现多达512通道同步测压,特别适合超高建筑物或建筑群、大型的场馆及其他特殊结构的多测点表面压力测量。
二. 主要研究方向
     该风洞主要用于桥梁与建筑结构抗风、工业空气动力学以及风环境评估研究。
  (1)   桥梁结构抗风试验
     ① 桥梁节段模型测压、测力、测振试验
     ② 桥梁气弹模型试验
     ③ 双幅桥气动干扰试验
  (2)   建筑结构抗风试验
     ① 高层、高耸结构模型测压、测力、测振试验
     ② 建筑群体风干扰及风环境模型试验
     ③ 大跨屋面结构模型测压、测振试验
  (3)   其它工业空气动力学试验
     ① 输电塔测力及气弹模型试验
     ② 冷却塔测压及气弹模型试验
     ③ 工业产品与设备的抗风性能试验
  (4)   风环境试验
     ① 大范围复杂地形风环境试验
     ② 新建建筑引起的风环境变化
     ③ 风场优化及风能利用
  (5)   区域大气环境影响试验
     ① 大气污染扩散试验
     ② 大气质量迁移试验
     ③ 通风、换气效率研究
三.学术带头人及团队情况
深圳风环境技术工程实验室目前在读研究生36人,科技人员6人,其中高级职称研究人员2人,4人拥有博士学位,刘红军教授任主任。
学术带头人:
      刘红军,博士,教授,博士生导师,哈尔滨工业大学深圳研究生院副院长。享受深圳市政府特殊津贴。近几年主要从事城市与土木工程防灾减灾等方面的教学和研究工作,主要围绕土木工程结构安全、环境振动与噪声控制等相关问题开展研究,已经形成了环境及噪声激励下的结构微振动控制、索桥结构振动控制、重大工程结构安全评定与健康监测等几个稳定的研究方向,培养硕士研究生33名、博士研究生6名。主持包括国家自然科学基金、863子项目、深圳市科技计划项目在内的多项科研项目,在国内外学术期刊上发表论文39篇,多篇SCI/EI收录。
主持与承担的主要项目
(1)   基于干砌填充墙摩擦耗能的钢筋混凝土框架结构减振研究,主持,批准号:51178153,2012-2015
(2)   桥面激励下斜拉索动态响应特性及其减振研究,主持,国家自然基金,批准号:51078119,2011-2013
(3)   城市轨道交通激励下高精密设备平台微振动混合控制,主持,国家自然基金,批准号:50578058,2006-2008
发表的主要文章
[1]   Yong Wang and Hongjun Liu, Six-degree-of-freedom microvibration hybrid control system for high technology facilities, International Journal of Structural Stability and Dynamics, Vol. 9, No.3, 2009: pp437-460.
[2]   Liu, J., Dyke, S. J., Liu, H.-J., Gao, X.-Y. and Phillips, B. (2012), A novel integrated compensation method for actuator dynamics in real-time hybrid structural testing. Struct. Control Health Monit.. doi: 10.1002/stc.1519
[3]   Liu J. Liu H. J., Dyke S. J. Control-structure interaction for micro-vibration structural control, Smart Materials and Structures, 21(10), pp 1-9, 2012/10
[4]   Liu, H.J., Yang, Z.C. and Zhao, L.C. Semi-active flutter control by structural asymmetry, Journal of Sound and Vibration Vol. 229, No.1, 2000: pp199-205.
[5]   Y.L. Xu, H.J. Liu and Z.C. Yang. Hybrid platform for vibration control of high-tech equipment in buildings subject to ground motion. Part 1: Experiment.  Earthquake Engineering and Structural Dynamics. 2003; 32:1185-1200
近年获得的奖励
(1) 1997 年3 月,“非线性颤振分析”获国家教委科学技术进步二等奖,第5 完成人。
(2) 1999 年5 月,“飞机颤振半主动控制研究”获陕西省教委科学技术进步一等奖,第1完成人。
(3) 2006 年,“大型复杂结构实时监测和安全评定系统研究与应用”,深圳市科技创新奖,第3 完成人。
(4) 2007 年,“大型复杂结构实时监测和安全评定系统研究与应用”广东省科学技术三等奖,第3 完成人。
(5) 2008年度教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者。
(6) 2010年,“结构动态安全性优化及控制技术”,深圳市科技进步奖,第1完成人。
四. 重大科研成果
论文:
[1] Liu, J., Dyke, S. J., Liu, H.-J., Gao, X.-Y. and Phillips, B. (2012), A novel integrated compensation method for actuator dynamics in real-time hybrid structural testing. Struct. Control Health Monit.. doi: 10.1002/stc.1519
[2] Liu J. Liu H. J., Dyke S. J. Control-structure interaction for micro-vibration structural control, Smart Materials and Structures, 21(10), pp 1-9, 2012/10
[3] Huang, Q., Y. L. Xu, J. C. Li, Z. Q. Su, and H. J. Liu. Structural damage detection of controlled building structures using frequency response functions. Journal of Sound and Vibration (2012).
[4] Huang W F, Xu Y L, Li C W, Liu H J. Prediction of design typhoon wind speeds and profiles using refined typhoon wind field model. Journal of Advanced Steel Construction –An Internatinoal Journal, 2011, 7(4): 387-402.
[5]   罗帅,刘红军,王刚.斜拉索-调谐质量阻尼器系统复模态分析.哈尔滨工业大学学报, 2012. 44(6): 58-61.
[6] 林坤, 刘红军, Yuri Totoev. 无浆填充墙框架拟静力试验研究, 建筑结构学报, 33(2): 119-127, 2012.
基金申请:
(1)   基于干砌填充墙摩擦耗能的钢筋混凝土框架结构减振研究,批准号:51178153,2012-2015
(2)   桥面激励下斜拉索动态响应特性及其减振研究,国家自然基金,批准号:51078119,2011-2013
(3)   风力发电场的风场模拟与风特性研究,深圳市科技计划项目,批准号:JC201005260114A,2011-2013
五. 对外服务
       深圳风环境技术工程实验室坚持产学研相结合,积极着力于将科研成果转化为生产力,乐意为社会提供风工程的科研咨询和技术服务。
六. 联系方式
联系人:  刘红军
联系电话: +86-755-26033805
传真:        +86-755-26033858
邮箱:         liuhongjun@hit.edu.cn

网址:       http://www.hitsz.edu.cn/admin/staff/resume/detailcn.php?strID=343

七. 数据共享

  风力发电机的发展使得风力发电机尺寸越来越大,其气动特性的敏感性也越来越高。针对气动特性的研究一直是热门方向,苦于数据结果难以获得,很多分析难以开展。为了便于大家获取数据,本实验室开启科研数据共享计划,实现并促进风力发电机气动测试数据的数字化归档及行业访问。


1. 数据简介

  该系列数据通过计算流体动力学(CFD)计算得到,包含了1279个翼型在低雷诺数条件下的气动参数,主要表征为推力系数功率系数,其中工况设计如表1。


2.数据细节

l 数据数量:1279组;

l 气动参数要素:包含9个工况下翼型的推力系数和功率系数。


3. 数据下载

方式一:

从百度云盘获取:

链接:https://pan.baidu.com/s/1rk0Jx-q8qttGiCe0KM2I2Q

提取码:qwee


方式二:

请来函索取,联系方式如下:

yangsiyao1225@163.com(杨博士)



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