GBT2423.41-1994 电工电子产品基本环境试验规程风压试验方法

GBT2423.41-1994 电工电子产品基本环境试验规程风压试验方法 1 主题内容与适用范围 本标准规定了电工电子产品利用风洞进行风压试验的术语、对试验设备和试验样品（以下简称试验件）的要求、试验条件和试验方法。 本标准适用于检验安装在户外的电工电子设备或部件（如雷达天线、微波天线、卫星天线等）承受风压时的适应性及评定其结构的合理性。 本标准不适用于固定电工电子设备或部件的塔架。 2 术语 2.1 风洞 wind tunnel在一个按特殊要求设计的管道系统内，利用风扇等动力装置人工产生和控制气流，以模拟试验件周围气体的流动，并可度量气流对试验件的作用的装置。其中安装试验件的部分称试验段。 风速低于 135 m/s 的风洞称为低速风洞。 2.2 风洞试验 wind tunnel test在风洞试验段中安装试验件，测量气流流过试验件时作用在试验件上的空气动力，以求得试验件的性能数据。试验件可以改变方向，以模拟不同风向状态。 2.3 风洞天平 wind tunnel balance感受并测出作用在试验件上的气动力和气动力矩的设备。 2.4仰角 elevation angle在试验段纵向对称面（xoz）上，试验件纵向基准线（ox，）的投影与气流方向的夹角，记作a.当试验件正面迎风时仰角为0°，上仰时仰角为正，下俯时仰角为负（见图1）. 2.5 方位角 azimuth angle在试验段水平对称面（roy）上，试验件纵向基准线（ox，）的投影与气流方向的夹角，记作β。当试验件正面迎风时方位角为0°，逆时针转时方位角为正，顺时针转时方位角为负（见图1）. 2.7 气动力（矩）系数 aerodynamic coefficient气动力（力矩）除以试验件的特征面积（特征面积乘特征长度）和气流动压的无量纲系数。 气动力系数C，=F/（Q.S），气动力矩系数Cm=M/（Q.S.L），其中F和M分别为力和力矩，C，和C分别为其系数，S为特征面积，在本标准中为试验件实体部分最大投影面积，L为特征长度，在本标准中为试验件实体部分最大展长，Q为动压，Q=0.5.p.v2（式中p为空气密度，v为风速）。 2.8 风压 wind pressure气流流过试验件时在试验件表面上产生的压力。风压系数为C，=（P，-P.）/Q，式中P，为试验件某点压力值，P为来流远前方未受试验件扰动的静压值。 2.9 风速 wind speed 试验件与气流的相对速度，对于安装在运动设备上的试验件（如船舶雷达），指大气中风速与设备运动速度的矢量和。 2.10 雷诺数 reynolds number表征空气惯性力与粘性力相对大小的一个无量纲参数，记作Re，Re=（p.v.L）/p，式中p为空气密度，为空气的动力粘度系数，v为风速，L为特征长度。 2.11 体轴系 body axes system固定在试验件上的正交坐标轴系0r、0y，or，（见图1），符合右手定则 2.12 风轴系 wind axes system以气流方向为基准的参考正交坐标轴系 ox、oy、oz（见图 1），符合右手定则。 3对试验设备和试验件的要求 3.1 风洞试验段直径应大于2m. 3.2 风洞流场和风洞天平等测量仪器的精度按有关标准要求。 3.3 试验件的展长不超过风洞试验段宽度的 70%。 3.4 试验件的最大投影面积不超过风洞试验段横截面积的10%. 3.5 试验件的旋转中心位于风洞试验段几何中心轴线上。 3.6试验件为缩尺模型进行风洞试验时，模型应满足相似准则的要求。 4试验条件 4.1 试验风速 试验风速取15，30，35，45和52m/s，或按有关标准规定。试验件如为缩尺模型，其试验风速按相似准则折算或按有关标准规定。 4.2 试验角度 试验件的仰角a、方位角β的范围；a=-15°~+15°，间隔2.5°.8=-10°~+190°，间隔10°. 对于具有俯仰工作状态的试验件，应将上述a 角度加上俯仰工作角度或按有关标准规定组合而成。 4.3 试验项目 根据环境条件的实际情况，对试验件进行下列（或选择几项）试验静止状态测力；b旋转状态测力；c. 静止状态测压： d.柔性构件变形测量。 5 试验方法 5.1 初始测量 5.1.1 将试验件放置在正常大气条件下，按有关标准规定进行电性能、机械性能检测及外观检查。 b.试验件按使用状态安装在风洞试验段中，将风速升高至 52m/s或由有关标准规定，按4.2条规定调整变换角度启动试验件，测出力和力矩，同时按有关标准规定试验时间和是否通电进行性能指标检测。 5.2.3 静止状态测压时试验件按照使用状态安装在风洞中，按4.1和4.2条或有关标准规定进行压力测量。 5.2.4 对于安装离地面较近，或周围有较大物体干扰影响的试验件，应选择典型情况进行模拟试验，提供可能影响的量级。 5.2.5 对于柔性较大的试验件，还应在试验件的有关位置粘贴预先标定的应变片，测出试验件有关构件上的变形量。 5.3 最后测量 在正常大气条件下，对试验件进行电性能、机械性能检测和外观检查，或按有关标准规定进行。 6 数据处理 6.1 风洞试验数据要按有关标准规定进行支架干扰和洞壁干扰修正，并作轴系转换，提供可使用的风轴系气动力系数。 6.2 用试验件进行风洞试验时，经修正后的试验数据可直接与原始设计数据相比较，以确定试验件外形结构的合理性。 6.3 试验件为缩尺模型进行风洞试验时，经修正后的试验数据要按有关标准规定换算成与试验件相对应的数据后才能与原始设计数据相比较。 7 有关标准应包括的内容 有关标准引用本标准时，应对下列项目提出具体规定： a.对试验设备的要求；b.试验件的说明；