深圳世界之窗是国内知名的大型文化旅游景区，其中坐落在广场南端内侧的世界广场椭球形舞台改建工程构造独特新颖。它在舞台壳体闭合（整体）状态时塑造成一个地球的造型，与原有的世界广场建筑融为一体，隐喻世界之窗乃世界家园这一主题，给人一种气势磅礴的感觉。同时为了满足多种舞台表演功能的需要，专门设计了舞台壳体的多种开启状态。然而，深圳又是台风的经过区域，因此，十分有必要对设计中的椭球舞台及其各种开启状态时的风荷载特性进行研究，获得科学的风荷载设计计算依据，使得改建工程达到安全性、经济性和适用性三方面的要求。北京大学空气动力学系拥有几十年风工程的科研经验和先进的大型低速风洞设施，凭着这些优势，他们承担了这项重任，以与世界水平同步的先进技术，成功进行研究与设计。目前这项工程的风荷载正处于验收阶段,庞大的椭球形舞台壳体将接受闭合运行的考验。 

    力学与工程科学系空气动力学实验室的2.25米大型低速风洞（俗称大风洞）是根据我国力学发展规划的要求，在周培源、钱学森和陆士嘉等我国空气动力学前辈倡导和关心下，于1958年建成的，是我国最早建成的2米以上口径的生产科研性风洞，也是当时唯一能进行飞行器型号实验的风洞。文化革命期间风洞借给原三机部使用，1975年5月归还北大。该风洞自建成后至九十年代，进行了我国自行研制的多种型号飞机或飞行器的低速风洞试验，为我国的航空事业作出了重要贡献，立下了汗马功劳。至七十年代，我国类似且性能比北大风洞好的低速风洞已有多座，特别是在四川绵阳还建立了风洞群。另一方面，由于我国航空工业发展的步履艰难，目前，即使在这些航空系统的新建风洞中多数吹风任务也严重不足。

    然而，大风洞还是发挥了北大的特色。1974年孙天风教授利用该风洞进行了大气边界层气流的风洞模拟实验，在国内首次利用大型航空风洞开展了风工程（非航空的工业空气动力学）研究，为拓展该风洞为更广泛的科研和国民经济服务走出了新路子。1997年又对风洞试验段进行了适当的、可拆卸的改装，形成了厚度超过1.2米的大气边界层气流，满足了国际上公认的建筑物风荷载或风环境风洞模拟实验所需的缩尺比和雷诺数的基本要求，进一步拓宽了该风洞的使用领域，为近年来开展的多项风工程研究，并将科研成果转化为生产力创造了有利条件。

    利用北大具有深厚理论基础的特点，多年来在国家科委和国家自然科学基金委资助下，进行了大量的基础性建筑物风荷载研究工作，并取得了重要成果，获得了国家有关部门的奖励，其中《结构物的风荷载的研究》在1987年被国家教委授以“优秀科技成果”称号；《结构物群的风荷载》获1998年国家教委科技进步三等奖。同时，在国际风工程学术会议和风工程杂志（Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics）及有关国内学术会议和国内核心刊物上发表了一系列论文（其中有八篇论文被SCI和EI同时摘录），得到了国内、外同行的好评。

    除了理论研究与科研实验的一系列成果外，与时代紧密相连的北大空气动力学的科研队伍，积极利用学科优势为经济建设服务，为国家的经济建设做出贡献。对国内建设的许多重要工程项目进行了风荷载风洞试验。其中具有北大特色并为国外引用的有发电厂大型冷却塔和塔群风荷载的一系列系统风洞实验。还有合作科研项目《大型冷却塔塔群风压分布研究》获国家电力公司电力规划设计总院应用成果一等奖（1998年）。

    最近几年进行的建筑物风荷载实验有：北京国际金融大厦风荷载实验（1997年），由于应用风洞实验结果使该工程建设取得了良好的经济效益；由香港王欧阳公司设计的北京国贸二期工程塔楼的风荷载实验（1997年），后经过该公司英国特许工程师验收，为塔楼的玻璃幕墙设计提供了科学依据；由美国SOM公司和北京市建筑设计研究院设计的北京LG大厦（1999年）风洞实验研究报告，经韩国创造公司验收后认为“风模拟和分析技术是足够和适当的，风洞研究数据全部可以接受”。在此期间进行的结构物风荷载风洞实验还有：青岛体育场空间膜结构挑蓬方案；杭州游泳馆、网球馆空间膜结构屋顶风荷载；德州电场二期工程冷却塔群风荷载；深圳世界之窗世界广场改建工程椭球舞台壳体风荷载和刚刚完成的烟台体育中心体育场和郑州航海体育场空间膜结构顶棚两项风洞模拟实验都取得了成功。通过这些项目的研究，北京大学向国际和国内证明了自己的科研实力与特色。

    值得一提的是，最近五年来该实验室坚持了科研、教学和应用相结合的方向，除了在该风洞仍开展了五项航空型号试验和上述多项风工程研究的横向科研外，还开展了两项国家自然科学基金研究。直接在此风洞进行实验而被SCI和EI同时摘录的论文就有两篇。在教学方面，除进行了多篇硕士和博士论文实验外，还承担了工程力学专业研究生的必修课实验，并规划开设力学专业研究生的必修课实验。在读研究生都广泛参与了各项科研活动。特别是自1999年夏天以来，为配合湍流研究国家重点实验室的验收工作，利用横向科研的创收的经费对风洞洞体和实验大厅进行了全面维修。同时，还利用该风洞多用途的特点，开展了“长江特聘教授”佘振苏具有国际领先水平的湍流层次结构标度律理论的系列实验验证工作，取得了成果。并开展了与其他兄弟院校的合作科研。作为一座已有四十多年历史风洞，在我校力学学科的科研和教学，特别是在流体力学实验、风工程、航空、基础研究和研究生的培养方面发发挥着越来越大的作用。

    实践证明：只要坚持科研、教学和应用相结合的方向，掌握好三者之间相辅相成和互相促进的关系，相信我们的事业就一定会兴旺起来。北大人可以对国家，对社会作出自己应有的贡献。  （刘艳平）

摘自：北大新闻网
 

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