JPH08285722A - 風洞における煙突模型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地形模型上に立設される煙突模型において、
地形模型が回転しても、トレーサガスの吐出口の位置を
常にずれることがないように保持し、また、トレーサガ
スを確実に水平方向に吐出させるようにする。 【解決手段】 風洞内に設けられ鉛直方向の回転軸まわ
りに回転する地形模型に回転可能に立設され先端に吐出
口から風下方向に水平にトレーサガスを吐出する風洞に
おける煙突模型において、鉛直方向の回転軸まわりに回
転可能に前記地形模型に支持された接続パイプ２、前記
接続パイプ２に可撓性チューブ３を介して連通し先端に
トレーサガスの吐出口１を備えたＬ型パイプ５、及び前
記Ｌ型パイプ５の先端の吐出口１が前記地形模型の鉛直
方向の回転軸上に位置するように前記接続パイプ２と前
記Ｌ型パイプ５を互いに固定する支持部材４を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス拡散風洞試験
のトレーサガス吐出用に用いられる風洞における煙突模
型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来ガス拡散風洞において回転する地形
模型に煙突模型を立設して煙突模型の先端の吐出口から
トレーサガスを吐出する場合には、図８に示すようなＬ
型の煙突模型２０を用い、図９に示すようにその下方の
部分２０ａを円形の回転する地形模型８に回転可能に支
持し、Ｌ型の煙突模型の上方の部分２０ｂを水平方向に
風洞内の風１０の風下方向に向かうように配置すると共
に、図９中実線で示すように前記煙突模型の上方の部分
２０ｂの先端の吐出口２０ｃを回転する地形模型８の中
心の回転軸９の鉛直線上に配置し、吐出口２０ｃよりト
レーサガスを風洞内の風１０の下流側へ向かって吐出す
るようにしている。

【０００３】以上のように煙突模型２０を立設した回転
する地形模型８を風洞側壁７，７間に配置し、回転する
地形模型８を図４中の矢印１２の方向に回転させると共
に、煙突模型２０の上方の部分２０ｂを常に風洞内の風
１０の風下方向を向くように下方の部分２０ａまわりに
自動的に調整してその先端の吐出口２０ｃよりトレーサ
ガスを吐出す。

【０００４】前記回転模型８は、通常数メートル〜数十
メートルの大きさであり、その上には山、建築物等の模
型（ミニチュア）が設置されており、その環境で煙突模
型２０から吐出される煙の流れを計測する。そのため
に、煙突模型２０の吐出口２０ｃは、風向き（回転模型
の回転）にかかわらず一定位置である必要があり、ま
た、煙突模型２０から吐出される煙はできるだけ乱れな
いようなものとする必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ガス拡散風洞実験にお
いて前記の従来の図８に示される煙突模型を立設した回
転する地形模型で模型回転を伴う実験を行う場合には、
図９に示すように煙突模型の下方の部分２０ａが地形模
型８と共に２０ａ′へ移動する。一方、吐出口２０ｃは
常に風下方向１０を向くように自動的に調整されている
ので、図８に示す従来の煙突模型２０の吐出口２０ｃ
は、図９中２０ｃ′の位置へ移動することになる。厳密
には、煙突模型の吐出口２０ｃは常に模型上の所定の位
置（図９中では９の位置）に固定されていなければなら
ないが、実際にはずれが生ずる。

【０００６】この欠点を解決するために考案された煙突
模型が図７に示すものであり、吐出口３０ｃと煙突模型
３０の下方の部分３０ａが鉛直線上になるように煙突模
型の上部３０ｂをＵ字形に曲げるようにし、この煙突模
型３０の下方の部分３０ａを地形模型８の中心に回転可
能に支持し、吐出口位置の地形模型の回転に伴うずれを
なくするようにしている。

【０００７】しかし、このように煙突模型の上部をＵ字
形に曲げたものでは、このＵ字形に曲った部分内を流れ
るトレーサガスが偏流するために、Ｕ字形の水平部の長
さを著しく長くしなければ、トレーサガスを水平方向に
吐出するという本来の煙突模型の役割が失われることが
判明した。

【０００８】本発明は、以上の問題点を解決することが
できる風洞における煙突模型を提供しようとするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明は、風洞内に設けられ鉛直方向の回転軸ま
わりに回転する地形模型に鉛直方向の回転軸まわりに回
転可能に立設され先端の吐出口から風下方向に水平にト
レーサガスを吐出する風洞における煙突模型において、
前記地形模型の鉛直方向の回転軸まわりに回転可能に前
記地形模型に支持された接続パイプ、前記先端にトレー
サガスの吐出口を備え前記接続パイプに連通したＬ型パ
イプ、及び前記Ｌ型パイプの吐出口が前記地形模型の鉛
直方向の回転軸上に位置するように前記Ｌ型の接続パイ
プと前記Ｌ型パイプを互いに固定する支持部材を備えた
ことを特徴とする。

【００１０】（２）本発明は、前記本発明（１）の風洞
における煙突模型において、前記接続パイプと前記Ｌ型
パイプとを可撓性チューブで連通したことを特徴とす
る。

【００１１】（３）本発明は、風洞内に設けられ鉛直方
向の回転軸まわりに回転する地形模型に鉛直方向の回転
軸まわりに回転可能に立設され先端の吐出口から水平に
トレーサガスを吐出する風洞における煙突模型におい
て、前記地形模型の鉛直方向の回転軸から偏心して位置
する鉛直方向の回転軸まわりに回転可能に支持された接
続パイプ、先端にトレーサガスの吐出口を備え前記接続
パイプに連通したＬ型パイプ、及び前記Ｌ型パイプの吐
出口が前記接続パイプの鉛直方向の回転軸上に位置する
ように前記接続パイプと前記Ｌ型パイプを互いに固定す
る支持部材を備えたことを特徴とする。

【００１２】前記本発明（１）及び（２）では、回転す
る地形模型にその鉛直方向の回転軸まわりに回転可能に
支持された接続パイプにＬ型パイプを連通させ、前記Ｌ
型パイプの先端の吐出口を地形模型の鉛直方向の回転軸
上に位置させるように接続パイプとＬ型パイプを支持部
材で互いに固定している。

【００１３】従って、地形模型が回転しても、接続パイ
プより送られるトレーサガスを吐出するＬ型パイプの吐
出口は常に地形模型の鉛直方向の回転軸上に保持され
て、地形模型上の位置がずれることがない。また、トレ
ーサガスは、Ｌ型パイプの先端に設けられた吐出口から
吐出され、確実に風下方向に吐出されることになる。

【００１４】前記本発明（３）では、回転する地形模型
の鉛直方向の回転軸から偏心して位置する回転軸まわり
に回転可能に支持された接続パイプにＬ型パイプを連通
させ、前記Ｌ型パイプの先端の吐出口を前記接続パイプ
の鉛直方向の回転軸上に位置させるように接続パイプと
Ｌ型パイプを支持部材で互いに固定している。

【００１５】従って、地形模型が回転しても、接続パイ
プより送られるトレーサガスを吐出するＬ型パイプの吐
出口は常に接続パイプの鉛直方向の回転軸上に保持され
て、地形模型上の位置がずれることがない。また、トレ
ーサガスは、Ｌ型パイプの先端に設けられた吐出口から
吐出され、確実に風下方向に吐出されることになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の第１の形態を、図
１及び図２によって説明する。２は煙突模型６のＬ型の
接続パイプであり、同パイプ２は下方の部分２ａが鉛直
方向に、上方の部分２ｂが水平方向に配置され、かつ、
下方の部分２ａは、図７に示されるものと同様に、円形
の回転する地形模型８の中心の鉛直方向の回転軸９のま
わりに回転可能に支持されている。

【００１７】５はＬ型のパイプであり、同パイプ５の下
方の部分５ｂの下端部は、可撓性チューブ３を介して前
記Ｌ型の接続パイプ２の上方の部分２ｂの先端部に連通
している。前記Ｌ型パイプ５の下方の部分５ｂは鉛直方
向に、また、先端に吐出口１をもつ上方の部分５ａは水
平に配置され、かつ、前記吐出口１は地形模型８の中心
の前記鉛直方向の回転軸９の軸上に位置するように、両
パイプ２，５は支持部材４で互いに固定されている。ま
た、前記Ｌ型パイプ５の上方の部分５ａは、常に風洞内
の風１０の風下方を向くように自動的に調整される。

【００１８】前記Ｌ型の接続パイプ２の下方の部分２ａ
には、風洞外よりトレーサガスが供給されるようになっ
ている。

【００１９】図２は前記煙突模型６を設けた回転する地
形模型を設けた風洞を示し、煙突模型６は、風洞側壁の
間に配置された回転する地形模型８の中心の鉛直方向の
回転軸９まわりに回転可能に立設され、回転装置１５に
よって地形模型８とは独立して前記回転軸９まわりに回
転可能となっている。地形模型８には地形、建物などを
模した模型Ａが設けられており、また風洞内には、ファ
ン２３によって風１０が流れるようになっている。

【００２０】なお、図２中、７′は風洞頂壁、２７は制
御モータ２８によって駆動されて地形模型８に取付けら
れた摺動回転用リング２５を回転させ、地形模型８を回
転させる駆動ローラ、２６は摺動回転用リング２５を支
持するローラである。２１は模型Ａを貫通するように設
けられたサンプリング管であり、煙突模型６の吐出口１
から吐出されたトレーサガスがどのように拡散されたか
の測定を行うために、同サンプリング管２１はトレーサ
ガスを吸収液が収容された試験管２２へ送るようになっ
ている。

【００２１】以上のように構成された本実施の形態で
は、地形模型８が回転しても、Ｌ型パイプ５の先端の吐
出口１は常に地形模型８の鉛直方向の回転軸９上に位置
し、Ｌ型パイプ５の水平の上方の部分５ａを自動的に風
下方向に調整することによって、常に地形模型の鉛直方
向の回転軸上の位置から風下方向に向かってトレーサガ
スを吐出することができる。

【００２２】また、吐出口１はＬ型パイプの水平に配置
された上方の部分５ａの先端に設けられているので、ト
レーサガスを確実に水平方向に吐出することができる。

【００２３】本発明の実施の第２の形態を、図３によっ
て説明する。本実施の形態は、前記本発明の実施の第１
の形態を、次のように変更したものである。

【００２４】即ち、回転する円形の地形模型８の中心の
部分に円形の煙突模型６の取付台３０を地形模型８に回
転軸可能に設け、同取付台３０を回転装置１５によって
地形模型８の中心の鉛直方向の回転軸９まわりに回転す
ることができるようにしている。

【００２５】また、直線状の鉛直方向に配置された接続
パイプ２ｃを前記取付台３０の前記地形模型８の中心の
鉛直方向の回転軸９に偏心した位置に取付け、この接続
パイプ２ｃを本発明の実施の第１の形態と同様なＬ型パ
イプ５の下方の部分５ｂに可撓性チューブ３を介して接
続して連通させた。

【００２６】また更に、Ｌ型パイプ５の下方の部分５ｂ
は鉛直方向に、また、先端に吐出口１をもつ上方の部分
５ａは水平に配置され、かつ、前記吐出口１は地形模型
の中心の鉛直方向の回転軸９の軸上に位置するように、
両パイプ２ｃ、５を支持部材４によって互いに固定して
いる。

【００２７】本実施の形態においても、地形模型８が回
転しても、Ｌ型パイプの先端の吐出口１は常に地形模型
８の鉛直方向の回転軸９上に位置し、前記本発明の実施
の第１の形態と同様な作用及び効果を奏することができ
る。

【００２８】本実施の実施の第３の形態を、図４によっ
て説明する。本実施の形態は、前記本発明の実施の第１
の形態において、可撓性パイプ３を省略すると共に、接
続パイプ４ｃを鉛直方向に地形模型８を貫通して立上る
直線状の部分とこれに続きＬ型パイプ５の鉛直方向の部
分５ｂに接続された部分をもつ支持部材兼接続パイプの
機能をもつ構成とした。

【００２９】本実施の形態においても、前記本発明の実
施の第１の形態と同様な作用及び効果を奏することがで
きる。

【００３０】本発明の実施の第４の形態を、図５及び図
６によって説明する。本実施の形態は、前記の本発明の
実施の第１ないし図３形態におけると同様な煙突模型６
を回転する地形模型８の鉛直方向の回転軸９と偏心する
鉛直方向の回転軸９Ａまわりに回転装置１５によって回
転させると共に、煙突模型６の水平に配置された上方の
部分５ａの先端のトレーサガス吐出口１を前記回転軸９
Ａ上に位置させている。また、吐出口１をもつ煙突模型
６のＬ型パイプ５の上方の部分５ａを常に風洞内の風１
０の風下方向に向くようにしている。なお、図６に示さ
れる風洞地形模型８の駆動機構及びサンプリング管、試
験管等は、図２におけると相違することがない。

【００３１】本実施の形態では、地形模型８が矢印１２
方向に角度θだけ回転すると、煙突模型６の上方の部分
５ａは符号５ａ′で示される位置へまた吐出口１は符号
１′で示される位置へ移動する。更に風洞内の風１０の
風下方向へ向くように煙突模型の鉛直方向の回転軸９Ａ
即ち吐出口１′まわりに煙突模型６を逆方向へ角度θだ
け回転させ、前記煙突模型の上方の部分５ａは符号５
ａ″で示す位置へ移動する。

【００３２】この場合、吐出口１の地形模型６上の位置
は、地形模型６が回転してもずれることがなく、地形模
型６上の定位置において、風洞の風１０の風下方向にト
レーサガスを吐出することができる。

【００３３】ちなみに、図８に示される煙突模型におい
ては、地形模型６が角度θだけ回転する時には、これに
伴って煙突模型も回転し、更に風洞内の風１０の風下方
向へ吐出口２０ｃが向うように煙突模型を下方の部分２
０ａまわりに反対方向に回転させ、煙突模型の上方の部
分２０ａと吐出口２０ｃを、それぞれ図５中符号２０
ａ′、２０ｃ′に示す位置へ移動させることになり、地
形模型６上において吐出口２０は符号１′に示す位置か
ら符号２０ｃ′に示す位置へずれることになる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、特許請求の範囲の請求項１な
いし３に記載された構成を有しているので、地形模型が
回転しても煙突模型の吐出口の位置が地形模型上におい
てずれることがなく、また、トレーサガスを確実に水平
に風下方向に吐出することができ、精度の良い風洞実験
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１の形態の説明図である。

【図２】同本発明の実施の第１の形態の煙突模型を設け
た風洞の側面図である。

【図３】本発明の実施の第２の形態の説明図である。

【図４】本発明の実施の第３の形態の説明図である。

【図５】本発明の実施の第４の形態の平面図である。

【図６】同本発明の実施の第４の形態の煙突模型を設け
た風洞の側面図である。

【図７】従来の風洞における煙突模型の一例の説明図で
ある。

【図８】従来の風洞における煙突模型の他の例の説明図
である。

【図９】回転模型を備えたガス拡散風洞の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 吐出口 ２ 接続Ｌ型パイプ ２ｃ 接続パイプ ３ 可撓性チューブ ４ 支持部材 ４ｃ 接続パイプ ５ Ｌ型パイプ ６ 煙突模型 ７ 風洞の側壁 ８ 地形模型 ９ 地形模型の回転軸 ９Ａ 煙突模型の回転軸 １０ 風 ２０，３０ 煙突模型

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 風洞内に設けられ鉛直方向の回転軸まわ
   りに回転する地形模型に鉛直方向の回転軸まわりに回転
   可能に立設され先端の吐出口から風下方向に水平にトレ
   ーサガスを吐出する風洞における煙突模型において、鉛
   直方向の回転軸まわりに回転可能に前記地形模型に支持
   された接続パイプ、先端にトレーサガスの吐出口を備え
   前記接続パイプに連通したＬ型パイプ、及び前記Ｌ型パ
   イプの吐出口が前記地形模型の鉛直方向の回転軸上に位
   置するように前記Ｌ型の接続パイプと前記Ｌ型パイプを
   互いに固定する支持部材を備えたことを特徴とする風洞
   における煙突模型。
2. 【請求項２】 前記接続パイプと前記Ｌ型パイプとを可
   撓性チューブで連通したことを特徴とする請求項１に記
   載の風洞における煙突模型。
3. 【請求項３】 風洞内に設けられ鉛直方向の回転軸まわ
   りに回転する地形模型に鉛直方向の回転軸まわりに回転
   可能に立設され先端の吐出口から風下方向に水平にトレ
   ーサガスを吐出する風洞における煙突模型において、前
   記地形模型の鉛直方向の軸から偏心して位置する鉛直方
   向の回転軸まわりに回転可能に前記地形模型に支持され
   た接続パイプ、前記先端にトレーサガスの吐出口を備え
   前記接続パイプに連通したＬ型パイプ、及び前記Ｌ型パ
   イプの吐出口が前記接続パイプの鉛直方向の回転軸上に
   位置するように前記接続パイプと前記Ｌ型パイプを互い
   に固定する支持部材を備えたことを特徴とする風洞にお
   ける煙突模型。