試驗規劃

一 、 來 流 風 速 量 測

本 風 洞 試 驗 來 流 風 速 之 量 測 係 使 用 DANTEC 之 恆 溫 流 速 儀 (constant temperature anemometer，如見圖 3-5)。熱線探針(圖 3-6)的率 定 乃 應 用 已 率 定 的 薄 膜 式 壓 力 轉 換 器，在 風 洞 入 口 處 地 面 架 上 皮 托 管 (平 行 中 心 線)， 將 其 動 靜 壓 接 於 薄 膜 式 壓力 轉 換 器 上 ， 再 利 用 熱 線 探 針 所 得 的 電 壓 值 與 薄 膜 式 壓 力 轉 換 器 轉 換 後 的 風 速 得 出 一 條 四 次 方 多 項 式 的 迴 歸 率 定 曲 線 ， 以 為 後 續 流 速 儀 風 速 轉 換 之 依 據 。

在 使 用 恆 溫 流 速 儀 進 行 來 流 風 況 量 測 時，採 用 之 取 樣 頻 率 為 1000 Hz，每測點量測時間為 300 秒。

圖 3-5 恆溫流速儀

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ） 二 、 建 築 模 型 表 面 風 壓 量 測

風 洞 試 驗 柱 體 模 型 係 以 厚 度 為 2mm 之壓克力板粘合而成(參見圖 3-7)，模型表面於適當位置佈設 240 個間距為 0.5 至 3.5cm 之壓力量 測 孔。風 壓 孔 以 內 徑 1mm 之 PVC 軟管將風壓訊號導入電子式壓力掃

瞄 器 ， 並 將 資 料 儲 存 於 個 人 電 腦 以 供 分 析 。

圖 3-6 熱線探針

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ）

圖 3-7 模型柱體照片圖

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ）

表 面 風 壓 量 測 使 用 之 壓 力 掃 描 器(ZOC33/64 PX；圖 3-8)。本系統 每 個 單 一 模 組 有 64 個壓力輸入管，對應 64 個壓電式壓力感應器，每 一 壓 力 感 應 器 皆 可 單 獨 校 正。輸 入 管 藉 由 內 徑 1mm 之 PVC 管連接至 模 型 量 測 點 以 量 測 壓 力 。

第三章 風洞試驗

壓 力 量 測 管 線 系 統 採 用 內 徑 為 1mm、長 20 公分之 PVC 管，實驗 前 經 具 白 噪 音(white noise)特 性 之 擾 動 壓 力 信 號 進 行 率 定 ， 驗 證 無 扭 曲 頻 率 可 達 35Hz 以上。管線系統連接至 Scanivalve 模組上的壓力輸 入 埠 ， 電 子 式 壓 力 掃 瞄 器 以 64 個量測孔為一模組，壓力量測模組安 置 於 模 型 內 部 ， 模 型 規 劃 以 鄰 近 64 個孔位規劃為同一壓力模組，分 別 接 入 電 子 式 壓 力 掃 瞄 器 。

圖 3-8 電子式壓力掃描器

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ）

各 模 組 連 接 至 壓 力 訊 號 處 理 系 統(RAD BASE 3200；如圖 3-9)，

可 支 援 類 比 數 位 之 轉 換 ， 最 高 可 支 援 8 個模組，其解析度為 16 bits，

最 大 採 樣 頻 率 為 500Hz，傳輸介面為 USB，具備網路控制及傳輸功能。

擷 取 之 資 料 轉 換 完 成 之 後 藉 由 此 系 統 傳 至 個 人 電 腦 儲 存 分 析 。

模 型 表 面 風 壓 量 測 過 程 中，於 模 型 架 設 完 成 後 隨 後 啟 動 風 機，待 試 驗 區 風 速 達 到 設 定 風 速 後 則 開 始 擷 取 壓 力 資 料( 取 樣 頻 率 為 250 Hz，時間為 300 秒)；壓力量測部分乃以模型側方頂高處之靜壓為參 考 壓 力(p )。資料量測部分由個人電腦透過 USB 介面控制資料量測系₀ 統 擷 取 各 模 組 之 量 測 資 料，並 將 資 料 轉 換 為 電 子 檔 儲 存。量 測 中 使 用

之 電 子 式 壓 力 掃 瞄 器 具 備 歸 零 功 能，因 此 每 次 實 驗 操 作 前 皆 先 將 各 模 組 之 壓 力 感 測 器 歸 零 ， 以 獲 得 正 確 之 壓 力 變 化 。

圖 3-9 壓力訊號處理系統

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ）

第三章 風洞試驗