JPH078744U - 風洞実験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 風速分布を測定しながら各送風機による風量
の強さを調整して、短時間にしかも多大な労力を要する
ことなく境界層などの再現を行うことができると共に、
障害物を設置するスペースを不要にして実験装置が大型
化するのを防ぐ。 【構成】 風洞実験装置１の一端に、上下方向又は／及
び左右方向に複数の送風機２を各々並設すると共に、各
送風機２の送風量を各々独立に制御自在とした構成より
なる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、風速分布などを実験するために用いられる風洞実験装置に係り、 特に、風洞内の境界層などの風速分布制御を複数の送風機を使って異なる風を発 生させて制御するようにした風洞実験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、風速分布などを実験するために風洞実験装置が使用されている。 風洞実験装置は、装置の一端側に１基の送風機が設けられており、この送風機 を駆動して所望の風速を作り、これを風洞内に送風するようになっている。

【０００３】 ところで、従来の風洞実験装置では、風洞内には境界層などの速度勾配を調整 するために、風速分布に影響を与える要因として風速分布に応じた多数のブロッ ク等の障害物を製作し、この多数のブロック等の障害物を風洞内に並べ、これに 上記の１基の送風機から風速を供給している。

【０００４】 そして、風速分布を測定しながら、ブロック等の障害物の配置を調整し、目標 の風速分布になるまでこの繰り返し作業を行っている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、速度勾配を調整するために風洞内に配置されるブロック等の障 害物は多数であるため、その調整には多大の時間と労力を必要とし、実験時間が 長くなり、実験能率の低下を招いていた。

【０００６】 また、速度勾配を調整するためにブロック等の障害物の配置を自動化する場合 には、その構造が複雑となり、高価になる欠点があり、コスト面から自動化は困 難であった。

【０００７】 更にまた、風洞内に多数のブロック等の障害物を配置するスペースが必要とな り、風洞実験装置は障害物の配置のためのスペース分長くなり、装置が大型化す る欠点があった。

【０００８】 この考案は、上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたもの であって、その目的とするところは、風速分布を測定しながら各送風機による風 量の強さを調整して、短時間にしかも多大な労力を要することなく境界層などの 風速分布の調整を行うことができると共に、障害物を設置するスペースを不要に して実験装置が大型化するのを防ぐことのできる風洞実験装置を提供することに ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

以上の目的を達成するためにこの考案は、風洞実験装置の一端に、上下方向又 は／及び左右方向に複数の送風機を各々並設すると共に、各送風機の送風量を各 々独立に制御自在とした構成よりなるものである。

【００１０】

【作用】

以上のような構成を有するこの考案は、次のように作用する。 すなわち、風洞実験装置の一端に、上下方向又は／及び左右方向に複数の送風 機を各々並設すると共に、各送風機の送風量を各々独立に制御自在としたことに より、各送風機を制御することによって、各送風機で作られ風洞内に供給される 送風量を調整することができ、これにより、境界層などの風速分布を任意に再現 することができるように作用する。

【００１１】

【実施例】

以下、図面に記載の実施例に基づいてこの考案をより具体的に説明する。 ここで、図１は風洞実験装置の側断面図、図２は風洞実験装置の端部の縦断面 図である。

【００１２】 図において、風洞実験装置１は任意の風速分布を実現するための装置で、該風 洞実験装置１は水平方向に横設され、又その高さに比べて幅が狭い細長い角型筒 体からなっている。

【００１３】 風洞実験装置１の一端には、その高さ方向に複数の送風機２が上下に平行に各 々設けられている。各送風機２には円形筒体２ａの内部にファン２ｂが設けられ ており、このファン２ｂが回転することによって外部の空気を吸引して送風する 機構になっている。

【００１４】 また、各送風機２には各ファン２ｂを回転駆動させる駆動モーター２ｃが各々 取り付けられている。各駆動モーター２ｃは各々独立して制御できるようになっ ており、例えばインバータ制御によってその回転速度が制御されている。各送風 機２の各駆動モーター２ｃは、例えばコンピュータ３によって制御される。

【００１５】 風洞実験装置１の送風機２が設けられた端部側には、一端が各送風機２の円形 筒体２ａに接続する変形筒体４が上下に平行に各々設けられている。変形筒体４ は、円形の各送風機２からの供給される空気を、角型の縮流分割筒体５内にスム ーズに誘導案内するために設けられている。

【００１６】 このため、変形筒体４はその断面形状が円形筒体２ａに接続する一端側は円形 に形成され、縮流分割筒体５に接続する他端側は角型に形成されている。変形筒 体４はその断面形状が一端側から他端側に向かって円形から角型の形状に連続的 に変形している。

【００１７】 縮流分割筒体５は、各送風機２で実験内容に対応して必要に応じて風速が異な るように造られてた空気を、それぞれの風速を維持した状態で、後述の実験観測 筒体７にスムーズに誘導案内するために設けられた通路である。

【００１８】 縮流分割筒体５は、空気の流れ方向の上流側から下流側に向かって連続的に縮 小しており、又上下方向に室が分割されており、各室は各々遮断されていて、そ れぞれの室を通過する空気は相互に混合せず、風速がそれぞれ維持されるように なっている。

【００１９】 縮流分割筒体５と実験観測筒体７との間には整流筒体６が設けられている。整 流筒体６は、各送風機２で生成された風速を一様な風速にするための室で、整流 筒体６の内部には例えばハニカム形状や金網などからなる整流器６ａが上下方向 に設けられている。整流器６ａは前後方向にも設けられる。

【００２０】 各送風機２ではファン２ｂで風速が生成されるが、ファン２ｂは回転するため に、生成される風速は螺旋状になるので、これを一様な風速に変える必要があり 、整流筒体６の内部に設けられた整流器６ａによって、螺旋状の風速を一様な風 速に変えている。

【００２１】 実験観測筒体７は、各送風機２で造られ、変形筒体４、縮流分割筒体５及び整 流筒体６を経てきた強弱の風速を利用して、その風速分布を実験観測する室で、 室の側壁面には図示しない観測窓などが形成され、外部から観測できるようにな っている。実験観測筒体７の下流端は排出口になっている。

【００２２】 次に上記実施例の構成に基づく作用について以下説明する。 この風洞実験装置１を用いて風速分布の実験を行う場合には、各送風機２の駆 動モーター２ｃをそれぞれ始動させて各送風機２のファン２ｂを駆動回転させる 。各送風機２のファン２ｂの回転により、風洞実験装置１内には空気が外部から 強制的に送り込まれる。

【００２３】 実験の内容に応じて、各送風機２のファン２ｂの回転速度を変えて、ファン２ ｂによって吸引されて送り込まれる空気量を変えることによって風速を変えるよ うになっている。各送風機２のファン２ｂの回転速度は、コンピュータ３による 例えばインバータ制御によって行われる。

【００２４】 各送風機２のファン２ｂによって強制的に吸引されて送り込まれた圧縮空気は 、各送風機２の円形筒体２ａから各変形筒体４にそれぞれ入る。各変形筒体４に 入った空気は円形から角型に連続的に変形している筒内を流れ、断面が角型の縮 流分割筒体５にそれぞれ入る。縮流分割筒体５にそれぞれ入った空気は、相互に 混合されることなくその中を下流側に向かって流れ、その終端から整流筒体６内 に流入する。

【００２５】 整流筒体６内に流入する空気は、各送風機２のファン２ｂによって吸引されて 送り込まれたものであり、ファン２ｂの回転のため、その空気の風速は一般に螺 旋状に回転しながら進行しているので、これを螺旋状に回転しない一様な流れに 変換する必要があり、整流筒体６の整流器６ａによって一様な流れの風速に変換 される。

【００２６】 整流筒体６で整流された風速は実験観測筒体７内に流入し、そこで、風速分布 の実験が行われる。実験観測筒体７内に流入する風速は、各送風機２のファン２ ｂによって、予めその強さが変えられており、又、その風速の強弱が維持された 状態で実験観測筒体７内に入るため、その風速分布構造は変化し、実験観測筒体 ７内では様々な風速分布を造り出すことができ、種々な実験を行うことができる 。煙のよる可視化実験の場合には、風速分布の状態が見えるように、整流筒体６ から出る空気には一部色が付けられている。

【００２７】 なお、この考案は上記実施例に限定されるものではなく、この考案の精神を逸 脱しない範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。 例えば、上記実施例では、複数の送風機が上下方向に配置されている場合で説 明したが、左右方向に配置されていてもよく、更に、上下並びに左右の両方向に 配置されていてもよい。

【００２８】

【考案の効果】 以上の記載より明らかなように、この考案に係る風洞実験装置によれば、風洞 実験装置の一端に、上下方向又は／及び左右方向に複数の送風機を各々並設する と共に、各送風機の送風量を各々独立に制御自在としたことにより、各送風機を 制御することによって、各送風機で作られ風洞内に供給される送風量を調整する ことができ、これにより、境界層の風速分布を任意に再現することができる。

【００２９】 このように、風速分布を測定しながら各送風機の送風量を調整することにより 、短時間にしかも多大な労力を要することなく風速分布の調整を行うことができ る。しかも、ブロック等の障害物を設置するスペースを不要にして実験装置が大 型化するのを防ぐことのできる。

【００３０】 また、従来のブロック等の障害物を使用したものではできないような境界層の 厚さまで調整することができる。更に、コンピュータとつなぐことにより、容易 に風速分布を指定し、その調整ができる等、極めて実用的有益なる効果を奏する ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す風洞実験装置の側断面
図である。

【図２】この考案の実施例を示す風洞実験装置の端部の
縦断面図である。

【符号の説明】 １ 風洞実験装置 ２ 送風機 ２ａ 円形筒体 ２ｂ ファン ２ｃ 駆動モーター ３ コンピュータ ４ 変形筒体 ５ 縮流分割筒体 ６ 整流筒体 ６ａ 整流器 ７ 実験観測筒体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 風洞実験装置の一端に、上下方向又は／
   及び左右方向に複数の送風機を各々並設すると共に、各
   送風機の送風量を各々独立に制御自在としたことを特徴
   とする風洞実験装置。