
图注:弗罗里达大学工程师研制的世界上最大飓风模拟器能产生3级飓风,可以把房子吹走
据国外媒体报道,在6月1日飓风季节开始前的两天,佛罗里达大学的风力工程师向外界展示了世界上最大的便携式飓风模拟器。这个可以架在拖车上的飓风模拟器,由8个5英尺高的工业风扇组成, 4台海洋柴油发动机为其提供动力,加在一起可以产生2800马力的动力。为了冷却引擎,该装置还配备 5000加仑的水箱,因此装水箱的卡车比装载飓风模拟器的拖车还要大出一倍。
佛罗里达大学土木与海洋工程学的工程师们准备对一些空房子进行实验。在这项实验中,他们利用该模拟器产生了每小时130英里大风,相当于三级飓风(在萨菲尔·辛普森飓风划分体系中,飓风共分5级,1级飓风强度最低,5级最高),并用高压喷水器来模拟飓风所带来的暴雨,最后将这个空房子都吹走了。
试验的目的就是为了能够更多地了解飓风具体是怎样破坏房屋的,以及该如何来削弱飓风以最大程度上减少损失。
佛罗里达大学土木与海洋工程学的助理教授也是这个项目的负责人福里斯特·玛斯特说:“我们要通过这个实验来预测飓风在现实中对房屋有多大的冲击力,同时这个飓风模拟器也能测试房屋的改进以及一些新的建筑形式在预防飓风方面的能力。
这台模拟器是由玛斯特教授和实验室管理员杰米· 杰斯特艾特以及一些本科学生组成的小组共同设计的,在零部件和劳力方面大约耗资了50万美元。
这种新的模拟器不同于以前那些链结构或机械传动动力的模拟器,它使用的是一种创造性的水力系统来把引擎的能量传递到风扇,是一种比传统的动力系统更轻、更强大、更安全的方式。
达到最大马力时,风扇能够达到每分钟1800转,产生大约每小时100英里的速度。工程师们可以通过调节叶片来控制它所产生的风向。
玛斯特说:“镶嵌在风扇叶片中的喷水器能够模拟最大达到35英尺/小时的降雨量,而在现实中更为普遍的飓风降雨量也只有8英尺/小时。”
佛罗里达大学风力工程研究人员开发出了一系列的飓风研究设备,这个模拟器就是其中的一个最新发明。在一个相关的研究项目中,研究人员建立了好几个便携式飓风观测塔,并已经在近几年在多飓风的航道上投入使用。
玛斯特说:“当这个项目刚启动时,我们把这个实验带到飓风中进行,现在我们把飓风带回了实验室。”
2004年的风暴证明,改进建筑模式在预防建筑物灾难性的破坏方面是十分有效的,不过在阻挡风和水的入侵方面还存在着挑战。它将让我们进一步研究,从而了解如何保护我们的门、窗、拱腹和所谓的“涂层喷漆和墙用金属包层”等等。而现在这个新的飓风模拟器将会对这些研究有着举足轻重的意义。
迪克逊说“当涂层喷漆和墙用金属包层脱落时,福里斯特的这个检测设备将使我们能够较为准确的估测到它所能提供的细微的数据,它将为我们建立新的建筑条例标准提供最有力的帮助。”