211service.com
En orkan på hjul
Forskare vid University of Florida (UF) har utvecklat en bärbar vind- och regnsimulator som kan skapa en orkanmiljö i en laboratoriemiljö för vetenskapliga studier. Den unika enheten, som når vindhastigheter motsvarande orkanen Katrina, är utrustad med åtta industrifläktar som drivs av fyra marina dieselmotorer. Simulatorn är monterad på en trailer och kommer att användas på lediga bostäder för att testa byggprodukter, stadslandskap och allt annat som kan påverkas under en storm.
Orkan i farten: University of Florida vindteknikforskare Forrest Masters står på en nyligen färdigställd, fullt bärbar orkansimulator. Simulatorn är monterad i en trailer och väger cirka 50 000 pund. Den består av åtta fem fot höga industrifläktar som drivs av fyra marinmotorer som kan skapa vindar på upp till 130 miles per timme. Ett hydraulsystem designat av Linde Hydraulics Corporation och Cunningham Fluid Power överför kraft från motorerna till fläktarna. Vinden som produceras av fläktarna går genom en kanal för att få fart, och roder i slutet kommer att styra dess riktning.
Den här enheten kommer verkligen att hjälpa oss att bättre förstå stormrelaterade problem [med byggnadskonstruktion] och är verkligen viktig för att den snabba teknikutvecklingen ska bli mer orkanbeständig, säger Rick Dixon, verkställande direktör för Florida Building Commission .
Sedan slutet av 1990-talet har UF lett ett program som heter Florida kustövervakningsprogram , ett konsortium av skolor som har utplacerat bärbara torn i vägen för landfallande orkaner för att ta turbulensmätningar. UF-forskarna har använt dessa data som grund för att bygga simulatorn för att replikera det de har observerat. Den bärbara vindsimulatorn är en apparat som kan producera tillräckligt med vind- och vinddrivet regn i stor skala för att skada strukturer i full storlek, och som låter oss genomföra experiment där vi tittar på vad som fungerade och vad som inte fungerade, säger Forrest Masters , en biträdande professor i civil- och kustteknik och ledare för orkansimulatorprojektet.
Simulatorn är utrustad med åtta fem fot höga industrifläktar, var och en väger cirka 1 200 pund och staplade i två rader. Fläktarna kommer att drivas av fyra 700-hästars marina dieselmotorer, en typ av båtmotor. Överföringen av kraft från motorerna till fläktarna styrs av ett innovativt hydrauliskt drivsystem designat av Linde Hydraulics Corporation och Cunningham Fluid Power . När motorerna väl är rödmarkerade vrider de en uppsättning hydraulpumpar som driver vätska genom motorerna i fläktarna, som snurrar fläktarna, förklarar Masters.
Multimedia
Se ett bildspel med bilder av orkansimulatorn.
Vinden från fläktarna kommer att passera genom en specialbyggd kanal som gör att den kan accelerera till önskad hastighet. I slutet av kanalen finns roder som gör att forskarna kan styra vinden. Inuti roderen finns ett vatteninsprutningssystem för att simulera vinddrivet regn.
Vindflödet som kommer ut ur en sådan anordning bör vara ett som reproducerar ganska bra egenskaperna hos verkliga atmosfäriska flöden som genereras av orkaner, säger Emil Simiu , en forskningsprofessor vid International Hurricane Research Center , vid Florida International University (FIU). Simiu arbetar på en liknande enhet, kallad Wall of Winds, med ett team på FIU. Till skillnad från Masters enhet är Wall of Winds stationär, så alla tester måste utföras i den ståltillverkade byggnaden på FIU-campus där simulatorn är inrymd. Gruppen, ledd av Arindam Gan Chowdhury, en biträdande professor i civil- och miljöteknik vid FIU och chef för vindtekniska laboratorier vid International Hurricane Research Center, fick precis 2 miljoner dollar från staten för att förbättra designen med sex fläktar av simulator.
Masters simulator kommer att börja testa på lediga hem donerade av staten under de närmaste veckorna. Han och hans kollegor kommer att titta på effekterna av orkaner på vissa hörn och kanter där en byggnads väggar möts och på hur man kan behålla beklädnad på tak, fönster och dörrar för att förhindra vatteninträngning. Gruppen kommer också att testa vägskyltar, verktyg och infrastruktursystem som används i typiska orkanförberedelser. Enligt Dixon kommer gruppens arbete direkt att omvandlas till nya byggstandarder och kod för 2007.
Förutom att avslöja vetenskapen bakom ... orkanvindar, ser jag fram emot att föra samman industrin för att titta på dessa problem, säger Masters.