JPH056128B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、開放空間のある回流形の管路を有
し、その開放空間が計測部となつている風洞装置
に関する。

［従来の技術］ 周知の如く風路系の空力、熱力および騒音特性
等の実験を行うための風洞装置は知られている。
しかしながら、当然のことながら、気流がノズル
から開放空間に吹出す際、騒音が発生する。

この種の気流発生騒音は、従来、噴流騒音が主
体であるとの見地から、高速（風速が約100m／
ｓ以上）気流用のノズルでは、ノズルの断面状を
菊花形にしたりあるいは２重ノズルとして同軸２
重噴流にすることにより噴流騒音を低減するよう
にしていた。

しかし、低速（風速が約50m／ｓ以下）気流用
のノズルでは、噴流騒音の発生は微少であり、ス
トレートなダクトあるいはノズルを用いること
が、最も騒音が少なくなる方法であるとされてい
る。従つて、低速のノズル噴流から発生する気流
発生騒音を、現状より少なくすることは困難であ
る、というのが一般論となつていた。

また、開放空間は気流の干渉を小さくし、騒音
等の音響測定が便利なことが望まれるが、スペー
ス上開放空間を気流が干渉しないように広くとる
ことはできない。

特許第156476号明細書には風洞の静圧勾配を調
整する技術が開示されている。しかしながら、か
かる公知技術のノズルでは、静圧勾配を調整する
ために、調整片の開き角は15°以下でなければ目
的は達成できず、この技術を騒音の低下に適用す
ることはできない。

［解決する課題］ したがつて本発明の目的は、気流の干渉が少な
く、かつ気流発生騒音を低減できる風洞装置を提
供するにある。

［発明の原理］ 本発明者は種々実験研究の結果、ストレートな
ノズルから低速気流が吹出す際に発生する騒音
は、噴流自体の発生音と、ノズル端部からの渦放
出音とに区分でき、それらのうち渦放出音が大部
分であり、この渦放出音を低減すれば気流発生騒
音を低減できることを発見した。ここで渦放出音
とは、ノズル端部におけるノズル内外の流速分布
の不連続に起因する渦の放出に伴つてノズル端部
から発生する音である。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、開放空間のある回流形の管路
を有し、その開放空間が計測部となつている風洞
装置において、前記管路の一端にノズルが設けら
れ、その対向する反対端にベルマウスが設けら
れ、そして前記管路には送風機が設けられてお
り、前記ノズルの端部にはストレート部とそのス
トレート部に前記ノズルの外方へ開いたテーパ状
のフランジ部とが形成され、前記フランジが外方
へ開いている角度は30°ないし60°となつている。

［作用効果の説明］ したがつて、管路内の送風機を駆動すれば、空
気は開放空間からベルマウスに吸込まれて管路を
通つてノズルから開放空間に放出される。このよ
うに開放空間において吸込まれる空気の量と放出
される空気の量とがほぼ等しいので、干渉が生ぜ
ず、またスペース的にもコンパクトとなる。

そして、ストレート部からフランジ部に空気が
流れる際に、フランジの角部で気流の剥離が生
じ、ノズル部の端部から放出される渦の大きさや
放出周期をランダム化させることができ、その結
果、渦放出音の発生量を小さくして気流発生騒音
を低減することができる。そして、テーパの開き
角度が吹出し方向に対し30°〜60°の範囲の場合、
最も効果的に気流発生騒音を低減することができ
る。

また本発明においては、ノズル端部において外
方へ開いたフランジ部を設けているだけなので、
本発明をノズルに適用することはノズルから吹出
す気流に何ら障害を与えず、風洞装置としての空
力的性能を低下させる要因にはならない。

前記フランジ部の角度が30°以下では実験の結
果、フランジ部のないストレートノズルよりも騒
音が大きい。これは渦放出音の発生が大となるか
らである。また60°以上ではストレートノズルと
ほぼ同じ騒音が発生する。これはフランジがその
役目をしないからである。したがつて、フランジ
部の開き角度は30°〜60°としなければならない。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図に示すセミオープン型の風洞装置は風洞
本体１を備え、その風洞本体１は、計測部４が開
放空間となつている回流形の管路であつて、その
両端部にはノズル１０とベルマウス５とが相い対
して設けられている。そして、軸流送風機２から
の気流（第１図矢印で示す）は、第１のコーナベ
ーン３ａおよび第２のコーナベーン３ｂでガイド
されてノズル１０から吹出る。そして該気流はベ
ルマウス５から入つて第３のコーナベーン３ｃお
よび第４のコーナベーン３ｄでガイドされて還流
するようになつている。なお、図中符号６はトラ
バース装置、７は給排気装置、８はブリーザホー
ルであるが、本発明の要旨と直接関係がないので
詳細な説明を省略する。

第２図および第３図において、ノズル１０は断
面が長方形状（横長な長方形）をしたストレート
部１１と、ストレート部１１の端部に付設された
フランジ部１２とからなつている。

第３図において、図中矢印で示す気流の吹出し
方向に対するフランジ部１２の開き角度をαとす
ると、図示の実施例では、 α＝30°〜60° となつており、そしてフランジ面１２の長さＣは
ストレート部の内径寸法（長方形断面の場合は縦
方向の長さ）をＤとすると、 Ｃ≧0.2D となつている。

この実施例において、ストレート部１１から放
出される渦の大きさや放出周期は、フランジ部１
２を設けることによつてランダム化される。その
結果、渦放出音の発生量が小さくなつて気流放出
音が効果的に低減されるのである。

第４図はＤ＝300mm、Ｃ＝75mm、風速36m／sec
における発生騒音の1/3オクターブバンドスペク
トルおよびＡ特性騒音レベルを示すものであり、
開き角度αを15°、30°、60°、90°にした場合と、
フランジ部を設けていないストレートノズルとを
比較実験した結果を示している。この第４図から
分るように、α＝15°の場合は、周波数の低い範
囲でストレートノズルより音圧レベルが大きく、
α＝90°の場合はストレートノズルの場合と略々
同一な特性を示し、α＝30°〜60°の範囲に設定し
た場合が最も音圧レベルの低減効果が大きいこと
が判る。

第５図は発生騒音の1/3オクターブバンドスペ
クトルおよびＡ特性騒音レベルを示すものであ
り、ノズル口径Ｄ＝300mm、開き角度α＝45°、風
速36m／ｓの条件で、フランジ部１２（第３図）
の長さＣを0.1Dあるいは0.2D以上にした場合と、
ストレートノズルとを比較実験した結果を示す。
この第５図から判るように、Ｃ＝0.1Dの場合は
周波数の低い範囲においてはストレートノズルの
場合よりも音圧レベルが大きく、フランジ部１２
の長さＣ＝0.2D以上の場合が最も音圧レベルの
低減効果が大きいことが判る。

第６図はノズルの別の実施例を示し、ノズル１
０ａの円形断面のストレート部１１ａの端部に
30°〜60°で開いたフランジ部１２ａを設けた例を
示している。第６図の実施例においても第２図に
示す実施例と同様の作用効果があり、気流発生騒
音が低減される。

［発明の効果］ 以上の如く、本発明によれば下記の優れた効果
を奏する。

(1) ストレート部からノズル部に流れる気流の渦
がフランジ角部より剥離し、その結果、渦の大
きさや放出周期をランダム化できる。

(2) したがつて騒音の大部分をしめる渦放出音の
発生量を小さくできる。

(3) 開放空間における気流の干渉がない。

(4) 所定の角度で外方に開いているフランジ部を
設ければよく、気流中の渦はフランジ部から離
れてしまい、フランジ部は吹出す気流に障害を
与えず、空力的特性が低下しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した風洞装置の説明図、
第２図は本発明に実施されるノズルを示す斜視
図、第３図は第２図の側断面図、第４図および第
５図はそれぞれ本発明の効果を示す1/3オクター
ブバンドスペクタルおよびＡ特性騒音レベルを示
す図、第６図は本発明に実施される別のノズルを
示す斜視図である。 １……風洞本体、２……軸流送風機、４……計
測部、１０，１０ａ……風洞用ノズル、１１，１
１ａ……ストレート部、１２，１２ａ……フラン
ジ部、α……開き角度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 開放空間のある回流形の管路を有し、その開
   放空間が計測部となつている風洞装置において、
   前記管路の一端にノズルが設けられ、その対向す
   る反対端にベルマウスが設けられ、そして前記管
   路には送風機が設けられており、前記ノズルの端
   部にはストレート部とそのストレート部に連接し
   て外方へ開いたテーパ状のフランジ部とが形成さ
   れ、前記フランジが外方へ開いている角度は30°
   ないし60°であることを特徴とする風洞装置。