line

Klimatický větrný tunel


Garant výzkumu:        doc. Ing. Stanislav Pospíšil, Ph.D.

 

Vedoucí laboratoře:    prof. Ing. Sergii Kuznetsov, DrSc.

                                         kuznetsov@itam.cas.cz

                                         +420 567 225 310

Členové laboratoře:    doc. Ing. Stanislav Pospíšil, Ph.D.

                                         Ing. Radomil Král, Ph.D.

                                         Mgr. Arsenii Trush

 

Hlavní složky technického a přístrojového vybavení:

 

 Klimatický větrný tunel

- navržen jako uzavřený okruh s řízenou rychlostí větru a teplotních podmínek. Zahrnuje klimatickou a aerodynamickou část.  Aerodynamická část je uzpůsobena k simulaci účinků větru na modelech v měřítku, zařízení v klimatické části se využívá k vyšetřování povětrnostních vlivů, včetně větru, teploty, deště a sálavého tepla  stavební konstrukce a prvky. S použitím výměníku tepla je možné cyklicky regulovat teplotu v celém tunelu za proudění vzduchu v rozsahu -10 až 30 ° C v relativně krátkém časovém období. Nedílnou součástí vybavení tunelu jsou nástroje k analýze proudění vzduchu, systém sběru dat, měření tlaků na površích konstrukcí a modelů, přesné termometrii a mnoha dalších přístrojů. K dispozici jsou dílny pro výrobu modelů.

 

Climatic (Enviromental) section

 

  •  klimatická část (sekce) - experimenty týkající se výzkumu v oblasti inženýrských  problémů ve stavebnictví, architektuře, památkové péči a v jiných oblastech, kde se sledují účinky větru spolu s dalšími faktory, jako je mráz, sálavé teplo a déšť. Klimatická část je obdélníkového průřezu 2,5 x 3,9 m s délkou 9,0 m. V této části je možné dosáhnout  rychlosti větru  až do 18 m/s (v závislosti na poloze vertikálně pohyblivém stropu a pohyblivé klapky). Intenzita deště spolu s velikostí kapek je regulována tak, aby byly simulovány  podmínky odpovídající mrholení nebo hustého deště. K dispozici je rovněž radiační systém se čtyřmi infračervenými lampami s celkovým výkonem 8 kW a maximálním úhlem 60°. Výkon je regulován v plném rozsahu, a v případě potřeby je možné využít jen jednu lampu.
  • Aerodynamická sekce - experimenty v oblasti účinků větru na konstrukce, větrných charakteristik, lokálních podmínek proudění větru, komfortu chodců, aero-elastické odezvy konstrukce, difúze, rozptyl znečišťujících látek, vlivy proudění na tepelné ztráty budov a větrání, účinky větru na dopravní systémy, větrná energie. Pracovní prostor aerodynamické sekce je obdélníkového průřezu 1,9 (šířka)× 1,8 m (výška). Celková délka proudovodu aerodynamické části je 11,0 m, včetně části pro vývoj turbulentní mezní vrstvy. Simulace mezní vrstvy atmosféry s požadovanými charakteristikami vychází z použití prvků jako jsou mříže, Counihanovy generátory, bariéry a podlahové desky s různou drsností. Rozsah rychlosti větru v prázdné pracovní sekci  je 1,5-33 m/s

 

 

 

 

  • CTA (Constant Temperature Anemometry) – drátková anemometrie měření rychlosti a turbulence v 1, 2 nebo 3-rozměrném proudění vzduchu.

 

  • PIV (Particle Image Velocimetry) - neinvazivní metoda založená na laserovém osvětlování a kamerovém snímání proudu. Využívá se k měření obtékání konstrukcí, ​​turbulence apod.

 

  •  DEWETRON - moderní systém určený ke sběru dat za současného multikanálového vzorkování. Využívá 24-bitový A/D převodník s anti-aliasingem a umožňuje zpracování signálů. Zařízení je použitelné jak pro analogový tak pro digitální signál s pokročilými metodami zpracování. Může být použit pro jednotlivé měření tlaku pomocí snímačů tlaku, v kombinaci s jinými typy dynamických snímačů, jako potenciometry. K dispozici je 32 analogových kanálů.

  •  Traverse System Dantec - pomocný nástroj pro přesné skalární a vektorové mapování proudového pole založené na měření tlaku a složek rychlosti větru.

 

  •  Tlakový Scanner Scanivalve – k měření hodnot tlaku  za přímého měření na povrchu modelu , rychlé vzorkování.

 

  • Environmentální měření – termo-kamery, anemometry, termo-anemometry, teploměry, termo-vlhkoměry, tlakové senzory.

 

  • Pěti-otvorová sonda - slouží k získání skalárních a vektorových vlastnosti složitých proudových polí, měření třísložkové rychlostí větru.

 

  • Vizualizace proudu – generátor kapiček, mlhy, generátor heliových (He) bublinek.

 

  • Manometr LU 200 – kapalinový manometr pro měření změn tlaku nebo diferenčního tlaku vzduchu.

 

  • Pitotovy trubice - měření rychlosti proudu.

 

 

Photo Gallery

 

Realizované projekty:

The aero - elastic stability of cable supported bridge deck under simultaneous action of wind and traffic                                   

The investigation of fatigue oscillations induced induced wind loads on cables with ice of cable supported bridges                                                             

The increase velocity flow simulation inside the aerodynamic section of the wind tunnel

Measurement and control of the wind tunnel boundary layer with turbulence generators

Investigation of wind pressure losses under facades with different porosities                                                                       

The simulation of an ice formation and rain drops on surgace cables of cables supported bridges and stability measurements of dynamic response

 Numerical and experimental models of atmospheric boundary layer turbulent characteristics interacting with building structures

 Stochastic resonance of cylinder induced wind flow

  Transient heat transfer coefficient on precooled circular cylinder at various Reynolds numbers

 Stability of a U - shaped profile in the wind 0 - 18 m/s

 Flow visualization techniques in the Climatic Wind Tunnel