An experimental investigation of the surface pressure profiles produced by the flow past model of a high rise building at different angles in the wind tunnel

Değişik açılarda akan havanın çok katlı bir bina modeli etrafında oluşturduğu yüzey basınç profillerinin rüzgar tünelinde incelenmesi

Abstract

In this paper, a typical high rise building was selected for investigation and a 1:300 scale model of the selected highrise building was specifically designed and manufactured for the wind tunnel experimentation. Subsequently the experiments were conducted in the wind tunnel of Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University. The model was positioned in the working section of the tunnel which has a cross sectional area of 305 mm by 305 mm so that one face was either normal to or directed 45° towards the flow direction during the testing. In the experiments, pressure readings produced on the surfaces of model depending on the velocity and direction of the airstream were recorded on preselected ports and the pressure distribution profiles on the surfaces of the model were plotted. In addition, critical wind forces produced by the local pressures on the windows were calculated. In the last stage, a method of error analysis was identified for various sets of experimental pressure data. A polinomial regression technique which transforms these data into a continuous curve passing through the vicinity of the data points with minimal error were also applied and resulting pressure profile graphics were obtained again.

Özet

Bu araştırmada tipik bir çok katlı bir bina örnek olarak seçilmiş ve örnek binanın özel imal edilen 1/300 ölçekli modeli, Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi rüzgar tünelinin kesit alanı 30.5 cm x 30.5 cm olan deney odasında değişik konum ve hızlardaki hava akışına tabi tutulmuştur. Deneyler esnasında; bina modelinin muhtelif kesitleri etrafında oluşan noktasal basınç değerleri, rüzgarın bina üzerine esme hızına ve binaya olan esme açısına bağlı olarak elde edilmiştir. Daha sonra bu basınçların model yüzeyleri üzerindeki dağılım profilleri ile yerel basınçların pencere mahallerinde hasıl ettiği yüzey kuvvetleri incelenmiştir. Son aşamada, her bir kesitin etrafındaki basınç değerlerini, bu noktalardan en az hata ile geçen bir eğriye dönüştüren polinomsal regresyon tekniği ele alınmıştır. Bu teknik, model kesitleri etrafındaki muhtelif deneysel basınç değerlerine deney hata çözümleme yöntemi olarak uygulanmış ve kesitlerin ilgili basınç profili grafikleri bu yolla ayrıca elde edilmiştir.