歷經三年時程，很高興能順利完成此風洞的籌建工作。此風洞的 硬體驗收在今年五月底完成，隨即進行一系列實驗測試項目，其目的 為驗證本風洞的性能。整體而言，所得的測試結果顯示風洞測試區流 場品質正在逐項驗證之中，另外完成了橋樑斷面測試項目，與煙流擴 散測試項目。由這些實驗結果進一步描繪出此風洞已具備大型建築物 模型測試能力相信假以時日，用心經營，這個實驗室能為我國的建築 界產官學研究做很多的工作，同時也可藉此實驗室的成果促進國際科 技交流。
另一個角度而言，由於本風洞剛籌建完成，其各項性能有待進一 步確認，而測試的技巧也有待發展建立，這些工作均需要人力與時間 的投入，期此風洞的建立能吸引更多人投入，所累積的成果，才是實 驗室最重要的資產。
在此特別感謝內政部建築研究所的同仁、成大航太中心及相關單 位同仁的協助，使得在籌建過程工作進行順利。
參考文獻
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附 圖
圖1. 93 年 5 月 26 日風洞驗收
圖2 風扇測試現況暨風扇試車檢討會議
薄膜式壓力傳送器 皮扥管
圖 3 皮扥管及薄膜式壓力傳送器圖
(a)一維量測之熱線探針
(b)二維量測之熱線探針
(c)三維量測之熱線探針 圖 4 不同型式之熱線探針示意圖
圖5 三孔的 cobra probe 圖
圖 6 風扇運轉時間與其溫度、第一測試區入口速度之關係圖
0
Runner speed (rpm)
V elo city ( m /s )
First test section Second test section
y = 0.0937x - 0.1418
y = 0.0585x - 0.1775
圖8 風扇轉速與速度之關係圖
圖 9 第一測試區下游 2.5m 之平均速度分布圖
圖10 第一測試區下游 2.5m 之二維平均速度剖面圖
圖11 第一測試區下游 15m 之平均速度分布圖
圖 12 第一測試區下游 15m 之二維平均速度剖面圖
圖 13 第一測試區下游 25.5m 之平均速度分布圖
圖14 第一測試區下游 25.5m 之平均速度剖面圖
圖 15 第一測試區下游 25.5m 之紊流強度分布圖
圖 16 第一測試區下游 25.5m 之紊流強度剖面圖
圖17 第一測試區下游 3m 邊界層厚度
圖18 第一測試區下游 15m 邊界層厚度
圖19 軸向速度梯度
圖20 平板橋樑斷面架設於風洞內兩端板之間
圖21 高屏溪橋原型斷面之鋼構造部份（steel section）
32.5
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0 2 4 6 8 10
0 2 4 6 8
0 2 4 6 8
圖40 煙流實驗皮托管參考位置
圖41 煙流實驗可視化試驗
0
圖44 模擬邊界層之實驗結果
垂直方向濃度分佈
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
0.0000 0.0005 0.0010 0.0015 0.0020 0.0025
濃度係數=(採樣點濃度-背景濃度)/排放源濃度
垂直高度(cm)
● 排放源後 1m
■ 排放源後 2m
▲ 排放源後 3m
◆ 排放源後 3.5m
圖46 不同距離下垂直方向濃度分佈
A 皮托科技 B 鑫群科技
圖 47 量測儀器廠商教育訓練情形
圖 48 流場基本性能測試實驗教育訓練情形
附 表
方向 顫振
導數 代 表 之 物 理 意 義
H1*
橋體於垂直向之振動速度，所引發之垂直向氣動力阻尼
H2*橋體於扭轉向之振動速度，所引發之垂直向氣動力阻尼
垂直向H3*
橋體於扭轉向之振動位移，所引發之垂直向氣動力勁度
P1*橋體於拖曳向之振動速度，所引發之拖曳向氣動力阻尼
P2*橋體於扭轉向之振動速度，所引發之拖曳向氣動力阻尼
拖曳向P3*
橋體於扭轉向之振動位移，所引發之拖曳向氣動力勁度
A1*橋體於垂直向之振動速度，所引發之扭轉向氣動力阻尼
A2*橋體於扭轉向之振動速度，所引發之扭轉向氣動力阻尼
扭轉向A3*
橋體於扭轉向之振動位移，所引發之扭轉向氣動力勁度
表1 顫振導數代表之物理意義
Parameters
符號 斷面模型幾何縮尺 λL 1/100
速度縮尺 λV 1/10
時間梭尺 λT＝λL/λV 1/10 頻率縮尺 λf＝1/λT 10
密度縮尺 λρ 1
阻尼比 λξ 1
表 2 橋樑實驗模型縮尺參數一覽表
原型橋樑 縮尺後理論
值 斷面模型
寬（m） 34.504 0.345 0.345 單位長度質量（Kg / m） 287 2.87 2.87
垂直向頻率（Hz） 0.268 2.675 2.77 扭轉向頻率（Hz） 0.6077 6.077 6.10
頻率比 2.27 2.27 2.20
表 3 橋樑實驗模型縮尺一覽表
試驗項目 風攻角變化 平板斷面 高屏溪橋斷面
風力係數 ＋5°至－5°間距為1° ◎ ◎
顫振導數 ＋3°至－3°間距為3° ◎ ◎
欄杆影響 0° － ◎
顫振臨界風速 ＋3°至－3°間距為3° － ◎
表 4 斷面模型風洞試驗分項表
風攻角 無因次化風速（U/nB） 實場顫振臨界風速（m/s）
-3° ＞14.47 ＞126.06
0° 14.47 144.13
3° 10.84 108.05
表 5 高屏溪橋樑斷面模擬第一扭轉頻率與 第一垂直頻率之顫振臨界風速轉換
試驗項目 風攻角變化 平板斷面 高屏溪橋斷面 風力係數 ＋5°至－5°間距為1° ◎ ◎
顫振導數 ＋3°至－3°間距為3° ◎ ◎
欄杆影響 0° － ◎
顫振臨界風速 ＋3°至－3°間距為3° － ◎ 表六 斷面模型風洞試驗分項表
「風洞實驗館系統整合測試暨風洞性能驗證研究（I）」
期中審查會議結果答詢
期中會議建議事項 籌建小組答覆說明 方教授富民：
1. 風洞試驗段(test section)測試除 10、20、30 m/s 風速外，應納入更 低風速(如 1 至 5 m/s)之情況，以符 合風工程試驗之需求。
2.在大氣風洞試驗中，由於試驗量測處 係位於試驗段之後段，截面角落二次 流(secondary flow)之效應不容忽 視。應考慮檢視其規模與強度，以為
王建築師立信（中華民國建築師公會全
「風洞實驗館系統整合測試暨風洞性能驗證研究（1）」
林教授文賢：
附 件
附件一 內政部建築研究所建築風洞實驗設備
工程協調會議 主旨：風洞試車檢討會議
地點：建研所性能實驗群會議室 時間： 93 年 04 月 02 日 會議主持人：苗君易 教授
出席者：如會議出席簽名紀錄 記 錄：李信宏
會議決議事項：
1、試車過程建研所性能實驗群、風洞籌備小組、中鋼、豪頓及仕大皆派員出席 參與，試車過程因考慮上蓋板承受性，當轉速達到360rpm 時 3300V 電源發 生跳電，故風扇轉速只測至350rpm，此時第一測試段風速已超過合約中 30m/s 合乎標準，整體試車完成。
2、風扇在轉速 350rpm 時，風扇性能為 87﹪合乎合約中標準，噪音亦滿足規範 中所要求如附件，豪頓公司風扇性能及空氣動力測試如附件。
3、風扇最高轉速可達 390rpm，日後由籌備小組繼續進行測試，而豪頓公司亦會 派員出席。
4、中鋼公司、豪頓公司及仕大電機等廠商將分別把測試報告行文至內政部建築 研究所。
附件二
附件二
附件二
附件二
附件二
附件二
附件二
附件二
附件二
附件二
附件二
附件二
附件二
附件三
Architecture & Building Research Institute Test Report
Aerodynamic test on wind tunnel fan 475GN+3EME for
ABRI wind tunnel
2004-04-29
附件三 Table of Contents
1. Measurement Instruments
1-1 Specifications of Measurement Instruments
1-2 Measurement the correction relation of pressure transducer
2. Measurement of the static fan pressure rise and velocity of first test section
2-1 The sketch map of the experiments 2-2 The results of experiments
2-2-1. Evaluation Velocity in First Test Section (2F)----section 0 2-2-2 Evaluation Static Pressure Rise in Fan Region (B1)
----section 1 and section 2 2-2-3. Evaluation Fan Power
附件三
1
Measurement Instruments1-1 Specifications of Measurement Instruments
a. Pressure transducer : Vaydye DP45-22 (0~1400pa) b. A/D Converter : IOTech ADC-488/8SA
c. Thermocouple ：FLUKE 54II （Display Resolution 0.010C/0F/K＜
10000）
1-2 Measurement the correction relation of pressure transducer Before measurement the static pressure rise, we use the pressure calibrator( Druck DPI-610) to calibrate the pressure transducer. The pressure calibrator can be supplied with full scale different output range of 25 mbar.
2F T est Section Pressure T ransducer C alibration
y = 149.78x + 0.9519
B asem ent P ressure T ransducer C alibration
y = 128.93x + 0.4527
Fig.1 The calibration of pressure transducers
附件三 2 Measurement of the static fan pressure rise and velocity of first test section
2-1 The sketch map of the experiments
Position and designation of cross sections
First test section (2F)---Section 0 2m
Pitot tube Flow
Inlet Outlet
Section 0
Pressure transducer
IOTech ADC-488/8SA personal computer
0.6 m
Fig 2 The sketch map of the velocity experiment
Fan region(B1)--- Section 1 and Section 2
Section 2
Section 1
+ -
Pressure transducer
IOTech ADC-488/8SA
personal computer
Fig 3 The sketch map of the fan pressure rise experiment
2-2 The results of experiments
Compared with ABRI and Howden results of the test：
2-2-1. Evaluation Velocity in First Test Section (2F)----section 0 EXP 1: Open the Downstream Flaps (2004-04-29 morning)
Input
Measure Values
Evaluation Values
Runner speed(RPM)
Voltage average
Temperature (0C)
Dynamic pressure (Pa)
Density (kg m/ 3) 380 4.754 38.3 713.032 1.134355 35.456 390 4.982 38.8 747.192 1.132537 36.324
Table1. Experiment data of each runner speed in Section 0 for ABRI (EXP1).
EXP2: Close the Downstream Flaps (2004-04-29 afternoon)
InputMeasure
Values
Evaluation Values
Runnerspeed (RPM) Voltage Temperature (0C)
Dynamic pressure (Pa) 300 2.945 37.7 442.028 1.137 27.89 350 4.054 39 608.121 1.132 32.781 390 4.985 40.2 747.663 1.127 36.418
Table2. Experiment data of each runner speed in Section 0 for ABRI (EXP2).
Voith Howden : Measurement Data—section 0
Input
Measure Values
Evaluation Values
Runnerspeed (RPM)
Dynamic pressure coor. (Pa)
Density (kg m/ 3)
Velocity (m/s)
50 11 1.163 4.4
Table3. Measurement data of each runner speed in Section 0 for Howden
0
Velocity (m/
A B R I m easurem ent (E X P1) A B R I m easurem ent (E X P2) V oith H ow den m easurem ent
Fig 4. Velocity profile of each runner speed in Section 0 for ABRI and Howden.
2-2-2 Evaluation Static Pressure Rise in Fan Region (B1) ----section 1 and section 2
EXP 1: Open the Downstream Flaps (2004-04-29 morning)
Input Measure
Values
Evaluation Values
Runner speed (RPM) Voltage average(V)
Static pressure rise (Pa)
390 10.085 1300.712
Table4. Experiment data of each runner speed in Fan Region for ABRI (EXP1).
EXP 2: Close the Downstream Flaps (2004-04-29 morning)
Input
Measure Values
Evaluation Values
Runner speed (RPM) Voltage average(V)
Static pressure rise (Pa)
Table5. Experiment data of each runner speed in Fan Region for NCKU (EXP2).
Voith Howden : Measurement Data----section1 and section2
Input Measure
Values
Evaluation Values
Runner speedTotal pressure rise (Pa)
Table6. Measurement data of each runner speed in Fan Section for Howden
0 Runner speed (RPM)
Pressure rise (Pa)
A B R I test static pressure rise(E X P1)
A B R I test static preesure rise(E X P2)
V oith H ow den test static pressure rise
V oith H ow den test total pressure rise
estim ative total pressure rise
Fig 5. Static and total pressure rise of each runner speed in Fan Region for
ABRI and Howden .
0 100 200 300 400 500
Volume Flow(m3/s)
0
ABRI Volume flow Howden Vloume flow ABRI Static pressure rise Howden Static Pressure Howden Total pressure rise
Fig 7. Static and total pressure rise and volume flow rate of each runner
speed in Fan Region for ABRI and Howden .2-2-3. Evaluation Fan Power
EXP 1: Open the Downstream Flaps (2004-04-29 morning)
Time Runner speed
(RPM) Voltage Current Power (KW) 1049 20 170 63.4 10.778 1135 350 3041 105.5 320.826 1140 360 3132 110.4 345.773 1145 370 3125 114.2 356.875 1155 380 3251 119.8 389.470 1200 390 3302 124.9 412.420
Table7. Fan power of each runner speed for ABRI (EXP1).
EXP 2: Close the Downstream Flaps (2004-04-29 morning)
Time Runner speed
(RPM) Voltage Current Power (KW) 1320 100 859 63.7 54.718 1328 200 1725 69.2 119.37 1342 300 2597 87.8 228.017 1350 350 3041 105.2 319.913 1355 390 3170 126.5 401.005
Table8. Fan power of each runner speed for ABRI (EXP2).
Voith Howden measurement data:
附件三Table9. Fan power of each runner speed for Howden .
0 Runner speed(RPM)
Fan Power(KW)
ABRI
measurement(EXP1) ABRI
measurement(EXP2) Voith Howden measurement
Fig6. Fan power distribution of each runner speed for Howden and ABRI. .
附件四
附件四
附件四
附件四
附件四
附件四
附件五
附件六
附件七
附件七
附件七
附件八
內政部建築研究所建築風洞實驗館 風洞籌建小組
受文者：內政部建築研究所
主旨：函送風洞籌建小組代辦 貴所風洞實驗館 93 年度儀器設備採 購計畫表，預算金額為捌百壹拾萬元，如附件，請查照。
說明：
1. 附件一為採購計畫案之各項儀器設備需求表。
2. 附件二為採購計畫案之執行時程表。
召集人：苗君易 教授
聯絡人 : 成大航太所研究生 李信宏 06-2757575 ext 63626
93 年度風洞館儀器設備採購
附件九項 1,800,000 1,530,00
0 93.04.19 開標，因參標廠商家數
項 1,822,000 1,600,00 0
93.04.19 招標，因參標廠商家數 不足流標，93.05.06 第二次招 標，決標，預定93.07.04 完工。
拾伍 油壓板車、油壓吊車、
93.05.17 請購。（消耗品）
未超過十萬元不辦理招標。
93.06.17 點交建研所。
拾捌 錶頭壓克力蓋板 項 33,000 93.05.06 請購。（消耗品）
未超過十萬元不辦理招標。
93.06.17 點交建研所。
拾玖 控制點壓克力操作流程 板
項 9,000 93.05.06 請購。（消耗品）
未超過十萬元不辦理招標。
93.06.17 點交建研所。
貳拾 無熔絲開關、繼電器 項 20,000 93.05.06 請購。（消耗品）
未超過十萬元不辦理招標。
93.06.17 點交建研所。
貳壹 電動工具一批 項 97,050 93.05.21 請購。
總 計 6,016,85 5 預算總金額：
儀器設備採購總金額 8,100,000
委託代辦作業管理費 513,752
總 計 8,613,752
附件十
契約容量供電問題：
3. 技術報告即為結案報告，結案報告使用 Wind Engineering 的格式，請鄭啟 明老師提供格式。