A wind tunnel study on wind A wind tunnel study on wind speed reduction of technical speed reduction of technical textiles used as windscreentextiles used as windscreen

W. DierickxW. Dierickx**, D. Gabriels, W. , D. Gabriels, W. CornelisCornelis

系所：水保所一年級系所：水保所一年級學生：學生： 79842012 79842012 陳奕豪陳奕豪報告日期：報告日期： 2009/11/272009/11/27

2

AbstractAbstract

►探討以探討以 1010 公分高的垂直防風網分別使用不公分高的垂直防風網分別使用不同孔洞大小、開放空間分布、減風係數同孔洞大小、開放空間分布、減風係數Rc(%)Rc(%) 來觀察其關係。來觀察其關係。

►以表面光滑的紊流自由風速以表面光滑的紊流自由風速 6.7m/s6.7m/s 實驗。實驗。►風洞防風網前橫斷面量測有風洞防風網前橫斷面量測有 11 點，防風網後點，防風網後

橫斷面量測有橫斷面量測有 88 點，各點分別量測點，各點分別量測 44 個縱斷個縱斷面。面。

IntroductionIntroduction

► 防風物的定義防風物的定義 為任何之結構可達到降低風速之目的，防止其對環為任何之結構可達到降低風速之目的，防止其對環

境之破壞及對人類之傷害境之破壞及對人類之傷害 ► 天然防風物的優點與缺點天然防風物的優點與缺點 優點優點 :: 融入環境且較為美觀融入環境且較為美觀 缺點缺點 :: 需要時間栽培及維護、耕地可用面積變小需要時間栽培及維護、耕地可用面積變小► 人工防風物的優點與缺點人工防風物的優點與缺點 優點優點 :: 建造時間比天然防風物短建造時間比天然防風物短 缺點缺點 :: 需要測試其效率，要不然就徒勞無功，人財需要測試其效率，要不然就徒勞無功，人財

兩 失。兩 失。

4

MaterialsMaterials

Cu=O60/O10

Rc=1-ur/uOO

Rc=-0.007A2-0.3A+100

Equivalent opening size(EOS)

5

Wind tunnelWind tunnel

長 :12m高 :1.8~3.2m

寬 :1.2m

蜂巢網 ( 吸入式風洞 )

收縮段 ( 讓氣流加速 )

測試段 ( 含擾流板與粗糙板 )

擴散段 ( 風速放慢 )

馬達(40HP)

出風口 ( 使用風洞必打開 )

防風網

風洞之比較風洞之比較►吸入式風洞吸入式風洞 優點優點 :: 風較為穩定，數據較為準確風較為穩定，數據較為準確 缺點缺點 :: 不可做有關於飛沙方面的實驗，不可做有關於飛沙方面的實驗，因為馬因為馬 達在後方達在後方會導致馬達損壞。會導致馬達損壞。►吹出式風洞吹出式風洞 優點優點 :: 馬達在前方馬達在前方，任何實驗皆可試驗。，任何實驗皆可試驗。 缺點缺點 :: 風較為不穩定，出風口不可有阻擋物，風較為不穩定，出風口不可有阻擋物， 會有擾流的效應。會有擾流的效應。

14

MethodMethod

水平測量點： 9點 垂直測量點：4 點

H=10

P.S測感與水平平行

15

自由風速： 6.7m/s

邊界層： 15~20cm

Cv=1.5%

平均5.9m/s平均5.1m/s

16

Results and discussionResults and discussion

17

18

eddy

19

Cv<6%

Max Cv=12%

Max Cv=160%

Max Cv=30%

20

21

22

23

Rc 在 5H~15H明顯

24

ConclusionConclusion

►雖然在網前也有減風效果，但是效果最明顯雖然在網前也有減風效果，但是效果最明顯是在於網後。是在於網後。

►實際的粗糙表面紊流在風洞以光滑表面的類實際的粗糙表面紊流在風洞以光滑表面的類似流結果很接近似流結果很接近 (( 與文獻比較與文獻比較 )) 。。

►材料材料 Rc>60%Rc>60% 在高度在高度 0.25H~1H0.25H~1H ；距離；距離5H~20H5H~20H 都能造成都能造成 30%30% 或更多的減風效果。或更多的減風效果。

25

H=0.25

H=0.50

H=1.00

26

►除了材料除了材料 II 、、 JJ以外，在網後都有很高的減以外，在網後都有很高的減風效果直到距 離風效果直到距 離 10H10H ，但是很快的降低減，但是很快的降低減風效果直到風效果直到 20H20H ，減至，減至 20%~50%20%~50% 。。

►選擇材料可以依據流量減少係數選擇材料可以依據流量減少係數 RcRc 來決定。來決定。►選擇材料選擇材料 (Rc>90%(Rc>90% ，， A<20%)A<20%) 可能會在可能會在

網後造成更大的動盪，反而失去原有的效網後造成更大的動盪，反而失去原有的效果。果。

►材料的選擇可以用來控制風蝕位置及堆砂材料的選擇可以用來控制風蝕位置及堆砂位置。位置。

27

報告完畢報告完畢謝謝指教謝謝指教