JPS5885131A - 風洞 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 せる風洞に関するものである。

超高層ビルの建設に伴なう風害，煙突やトンネル排気筒
から排出される有害ガスや熱による公害，その他，害に
限らず風の作用によって生じる様々な影響を実験室内で
模擬する場合には風洞が用いりれている。

第１図には煙の拡散状況を観察する場合の吹出し式風洞
が示されている。

風洞は連続し，かつ種々に形の異なる胴から形成されて
おり．胴の一端に配設された送風機０１で発生された風
の流れは導風部０２で拡大され格子なとの整流装置ａ４
が胴内に配置された整流部０３および胴の断面積が急激
に小さくなる縮流部０５で均一な流れに整流される。

この均一に整流された流れは必要に応じて乱流発生装置
０６で適度に乱されぞ測定部０７に入り最後に排出口０
９から胴外に排出される。

上記測定部０７内には模型０８が配設され模型０８から
煙などのトレーサーガス０１０を吐出しその拡散状況を
観察あるいは測定している。

風洞実験では，自然界における現象を実験室内に持ち込
む為，いわゆる相似則を一致させた実験を行なわなけれ
ばならない。特に模型の縮少に伴ない、模型に当る風を
それに見合ったたけ遅くしなければならないが、たとえ
ば模型の縮尺が百分の１で風速５　ｍ／ｓを模擬しよう
とすると測定部０７での風速は０．５　ｆｆ＋／８であ
る。

風洞の胴内の風速が早い場合には無視できる様々な問題
も、この様な微風速下においては大問題となることも多
い。

たとえば胴の温度の点であり、特に流路が拡大する整流
部０３と、測定を行なう測定部０７で不都合となる。す
なわち、胴の壁を伝わって胴内に熱が入る場合や、熱が
出ていくことによって生じる胴内の対流の問題であって
、風１１６１が直射日光の影響を受ける場合や、地面に
胴が接している様な場合、胴の下方は冷たく、逆に上方
が暑いというアンノくランスが生じると上１・方向に対
流が生じ、また温度による比重の差力・らも上下方向の
流速が均一にならないのである。

この点流路が拡大し流速の遅くなる整流部Ｄ３で乱れが
生じ後流側へ影響を与え、１だ測定部０７ではその乱れ
自身が測定結果を左右することになって１１う。

第２図には胴の上方が下方より温度が高い場合の縮流部
０５から測定部０７人口にかけての流れ概要図である。

風の流れＦｌは上向きとなり測定部０７上方に片寄るた
め、上方の風速が速く下方が遅くなり。

縮流部０５の底部には渦流０１２が生じることもある。

そうすると測定部０７では均一の流れを得ることができ
ず風速分布を持った流れとなってしまう。

第３図は上記とは逆に胴の下方が上方より高湿の場合の
縮流部０５から測定部０７人口にかけての流れの概要図
である。

速分布を持った流れとなる。

以上従来ものの風洞では胴外温度差により胴内身上・下
に温度差が発生し、これの影響で測定部０７で風速分布
、及び風向分布が生じ一定風速、一定風向という風洞本
来の特性を失い実験ができなくなる。

本発明はこの欠点を排除するものであって。

連続した筒状の胴内に発生された風の流れを縮流して均
一な流れを作る縮流部と、同縮流部と連続し均一にされ
た風を導入される測定部とを有する風洞において、上記
測定部の上流端に接続されるとともに縮流部内に上流側
へ向けて拡大して開口する内筒を配設し、上記縮流部に
開口部を設け、かつ同開口部を通って胴外に排出される
風量を調整する調整機構を備えたことを特徴とし、その
目的とするところは風導の胴を介しての熱の流出入に伴
なう風洞測定部にお・ける風速分布を小さくし自然条件
に極めて類似した条件において、実験を行うことの可能
な微風速風洞を提供するものである。

本発明は上記したように縮流部の内側に、上流側へ向け
て拡大して開口する内筒を配設し。

内筒の下流側端と測定部を接続したことが１つの特徴で
ある。すなわちとの内筒が適当な断面形状を有し縮流作
用を行なうことになる。

一方上記縮流部に開口部を設けたことが本発明の２つの
特徴である。すなわち第２図および第３図に示したよう
な縮流部の上方または下方に片寄る流速変化の大きなも
のや渦流は開口部を通って胴外に排出される。

史に本発明では、開口部を通って胴外に排出きれる風の
量を調整する調整機構を有している。

従って測定部に送られる風は、内筒の先端部より入る流
速変化の少ない風を該内筒で縮流したもののみとなり、
均一の流れが得られることになる。

以下本発明を第４図および第５図に示す一実施例の風洞
について説明するが、この例においても吹出し型の風洞
に適用し符号２ないし７を付したものは第１図で０２な
いし０７を付したものと同一の構造を有するので説明は
省略する。

１１は縮流部５を形成する胴内に配設される内筒であっ
て、後流端は測定部７の内壁に接続されており、拡大し
て広がる上流端は整流部５内に配置した整流装置４にま
で達している。この内筒１１は薄板から構成されており
、その形状は縮流部の内壁形状と略相似形状を有してい
る０ １２ａおよび１２１）は縮流部５の上下胴壁に夫々貫通
させて設けた適当な断面積を有する開［］部である。

同開口部１２ａ・１２’ｂには夫々排気ファン１３ａお
よび１３ｂが装備されており、風洞の測定部７内に設置
された温度センサ１４ａ・１４ｂの出力を受けて制御信
号を出す制御器１５によって排気ファン１３ａ・１３ｂ
の回転数は制御される。これら排気７７ン１３＆−１３
ｂ　、温度センサ１４ａ・１４ｂおよび制御器１５で調
整機構が構成される。

さて日射、あるいは周囲温度の影響等何んらかの原因に
より導風管部２の上方と下方に温度差が生じた場合内部
の風の流れにも温度差が生じる。

風の上層部の温度が高く、下層部が低い場合には総じて
胴内の上部が加、速される。（第５図点線で示しである
。） 従って一対の温度センサ１４ａ・１４ｂで測定される測
定部Ｚ内の風の温度には差が生じ、上方の温度センサ１
４ａの出力が大きく、下方の温度センサ１４ｂの出力が
小さくなる。

このような場合、上記鉛直方向の風速分布を一定にする
よう制御器１５は上記温度センサ１４ａ・１４ｂの出力
の差を受け、排気ファン１３ａの回転数を上げ前記上部
の開口部１２ａからの排出量を多くするとともに下部の
排気ファン１３ｂの回転数を下げることにより下部の開
口部１２ｂからの排出量を少なくする。これにより第５
図実線で示すようなより均一化された風速分布を得る。

なおこの場合の平均風速は図示されていない風洞のブロ
ワ−で調整するものである。

以上述べたように１本実施例の風洞縮流部５上・下壁面
に開口部１２ａ・１２ｂを設けかつ排気７アン１３ａ・
１３ｂを備えたことにより上層もしくは下層の高温層す
なわち加速域層の風と低温層すなわち低速域層の風の流
れを夫々必要な量だけ調整して胴外に排出させるととも
に縮流部５の内側に設けた内筒１１により前記開口部＋
２ａ・＋２ｂへ流出する風の流れと測定部７へ流れる風
を安定して分離するようにしたので微風速下で胴の上下
で温度差がある場合においても一定速度と一定風向の気
流が得られる。

なお上記実施例では縮流部５の上下壁にのみ開口部１２
を設けるとともに上下にのみ２重構造となる内筒１１を
配設したが、胴の周囲全域に２重構造となる内筒を挿入
し、かつ側面にも適当な開口部を開けるようにしてもも
ちろん良い０ 更に、開口部１２ａ・１２ｂを通る風量調整は排気ファ
ン１３ａ・１３ｔ）によらず、弁等によって開口面積を
変化させるようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の風洞′の全体説明図、第２図および第３
図は従来の風洞内、の流れを示す図、第４図は本発明の
一実施例の風洞の要部のみを示した縦断面図、第５図は
測定部入口の風速を示したグラフである。 ３：整流部、４：整流装置、５：縮流部、７；測定部、
１１：内筒、　１２ａ・１２ｂ　：開口部。 １３ａ・１３ｂ　：排気ファン、　１４ａ・１４ｂ　：
　濡度センサ１５：制御器 ８２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続した筒状の胴内に発生された風の流れを縮流して均
   一な流れを作る縮流部と、同縮流部と連続し均一にされ
   た風を導入される測定部とを有する風洞において、上記
   測定部の上流端に接続されるとともに縮流部内に上流側
   へ向けて拡大して開口する内筒を配設し、上記縮流部に
   開口部を設け、かつ同開口部を通って胴外に排出される
   風量を調整する調整機構を備えたことを特徴とする風洞
   。