JPS599536A - 流力試験用回流水槽 - 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】 本発明け、計測部を有する循ｆＩＩ流路内に流体を循環
させるための流速発生装置を設けてなり、船舶や海洋構
造物あるいは漁網等に関する種々の流体力学的現象を試
験用縮尺模型を用いて観測したり計測したりするのに供
される流力試験用回流水槽に関する。

かかる流力試験用回流水槽においては、従来殆ど留意さ
れていなかったのであるが、次のような重大な問題があ
った。　即ち、環状の循環流路内で流体を循環させるも
のであるから、どうしても循環流体に遠心力が作用する
ことによって、第１図に示すように、循３１流体ａの外
周測微環部分すの流速が内周側循環部分Ｃの流速よりも
相当大となる傾向があり、殊に、循環流路ｄのコーナ一
部ｅにおいては内周側＠環部分Ｃの境Ｗ層が；゛盾環流
路ｄの壁面から剥離することも…俟ってその傾向が顕著
に現われる。　従って、計測部において均一な流速分布
を得るために、コーナーベーンやパンチトメタル、する
いけ、ハニカム板などの整流装置を循環流路ｄ内に介在
させたり、隣り合うコーナ一部間の距離を大きくとるこ
とによって、外周側循環部分すと内周側循環部分Ｃとの
間の流速の差を可及的に縮めるように調整する手段が採
られるのであるが、その両側循環部分す、ｃの流速差が
大きければ大きい程、その調整が困難になるとともに、
数多くの整流装置を必要とするだめに流速損失が大きく
なり、また、コーナ一部間の距離を大きくせざるを得な
いことから回流水槽全体が大型化するという不都合が生
じる。

本発明は、ヒ記夾情ＶＣ＠みてなされたものであって、
その目的は、循環流体の外周側循環部分と内周側＠頂部
分との流速差を可及的に縮め得るように、また、流路壁
からの流体剥離を抑制できるようにし、もって、循環流
体の流速分布調整を、水槽全体を大型化すること無く、
かつ、流速損失を少なくしながら、しかも、可及的に容
易に行なえるようにぜんとすることにある。

以下、本発明の実施の態様を例示図に基いて説明する。

第２図は、地面２に立設した基台８・・−Ｅに循環流路
ｌを一ヒト方向に載置して成る言わゆる垂直循環型回流
水槽を示す。

前記循環流路ｌのＥ部水平部分に自由水面５を有する計
測部４を杷設してあり、この計測部４の側壁部及び底面
壁部には観測窓６・・を設けである。

一方、前記循環流Ｉｉｉ！１１の下部上流側には、疏。

速発生装置８としての左右一対のインペラ７．７を夫々
別個に構成されたＷ較的拡大率の小さいダクト９．９因
に水平方向に並設すると共に、夫々別個のモーターＨ１
、１０により駆動すべく構成しである。

図中、２０−−はコーナーベーン、２１（１バンチトメ
タル、２２はハニカム、そして２３は表面流加速装置で
あり、これら整流装置夫々の効果の共働により前記計測
部４における軸方向速麿成分が均一となるように構成し
である。

Ａは、前記循環流１ｉｉ１の内周側流路壁１ａ近傍にお
ける境界層内の流体を上流側で吸入するとともに、その
下流側で流れ方向に、かつ、実質的に前記内聞側流路壁
１ａに沿うように流体を吐出するための装置であって、
第３図に示す構成を有する。

即ち、前記循環流路ｌのコーナ一部ＩＡにおいて、その
、上流側で流路ｌ内周側に連通ずる流体吸入用／ｊ？ｆ
：路１１を画定する流体吸入管１２を前記循環流路ｌの
内周側から導出するとともに、その下流側で流路ｌ凶日
側に連通ずる流体吐出用流路１３を画定する流体吐出管
１４を前記循環流路１の内周側に導入し、かつ、これら
両流路１１　、１８間に流体を吸入し■つ吐出するため
のひとつのポンプ１５を介装したものである。

１６ハ、吸入流体中から気泡を除去するだめの機構であ
って、ＯｆＩ記流体流体吸入用流路１１中に設けられた
スト１／−ジタンク１７と、このストレージタンク１７
のｌ”ｉ’ｉ部に形成された気泡収集室１７ａ内から包
体を装置Ａ外へ排出するだめの圧力調整弁１８とから成
る。　図中１９はｌ「前記ストレージタンク１７内に設
けられた気泡分離膜であって、比較的メツシュの細かい
金銅あるいは布等により構成されるものである。

この気泡除去機構１６を設けたことによって、その下流
側に位置する流体吸入・吐出用ポンプ１５に対する気泡
による悪影響を可及的に無＜シフ得るとともに、循環流
体中の気泡を除去するための装置としても兼用できて極
めて便利である。

なお、−ヒ、ｌ＋２実施例においては、流体吸入・吐出
装置Ａを、ひとつのポンプ］５を用いて上流側で吸入１
．た境界−内の流体をその下流側で吐出するように構成
したものを示したが、流体吸入用ｆｆ１Ｗ１１］と流体
吐出用流路／３とを互いに独立的に構成して１．吸入流
体は外部へ排出する一ｈ、Ｆ流側循環流体中へ前記排出
流体と実質的に同社の新たな流体を吐出導入するように
構成してもよい。　この場合には前記気泡除去機構１６
は不敗であろう。　また、前記流体吸入・吐出装置Ａｉ
ｔ、ｌ−記失施例におけるコーナ一部ＩＡ以外の何れの
コーナ一部にも設は得るものであり、あるいり、コーナ
一部以外の箇所に設けてもよい。　例えば、円形の循環
流路を有する回流水槽の場合ＶＣはコーナ一部が無いか
ら特に然りである。　また、本発明は、垂直循環型回流
水槽に限らず、水平Ｍ環型回流水槽にも適用可能である
ことは勿論である。

以−Ｌ秘するに、本発明による流力試験用回流水槽は、
冒頭に記載した構成のものにおいて、前記循環流路の内
周側流路壁近傍における境界層内の流体をＬ流側で吸入
するとともに、その’Ｆ流側で流れ方向に、かつ、実質
的ＶＣ曲記内周側流ｌ＠壁に沿うように流体を吐出する
装置を設けであることを特徴とするものである。

かかる特徴構成故に、本発明によれば下記のような種々
の優れた効果を発揮される。　即ち（Ｉ）　　循環流体
の内周（ｌｉ１１部分の流速低下の匣因さなる内聞側流
路壁近傍の境界（へ）を吸入除去するのみならず、更に
、その下流側で流路壁に沿わせて流れ方向に向けて流体
を吐出導入して内周側流路壁近傍の循環流を加速するよ
うにしたので、内周側流路壁面からの流体剥離ならびに
、循環流体の内周側部分と外内側部分との流速差を可及
的に小さく抑えることができ、 （Ｉｌｌ　　従って、循環流体の流速分布調整が極めて
容易となり、 ＠）流速分布調整に際して用いるコーナーベーンやバン
チトメタル、あるいけ、ハニカム板などの整流装置を可
及的に少なくできるので流速損失が少なくて済み、これ
によって、流速発生装置およびその駆動装置の小型化が
可能となり、 ■　更に、流速分布調整のために隣り合うコーナ一部同
士の間の距離を不本意に大きくとる必要が無くなり、こ
れによって回流水槽全体の大幅な小型化を図り得るよう
になった、のである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る流力試験用回流水槽の実施の態様を
例示し、第１図は従来問題を説明するだめの図、第２図
は一部切欠側面図、第８図は要部の拡大側面断面図であ
る。 ｌ・・・循環流路、４・・・計測部、８・・・流速発生
装置、１１・・・流体吸入用流路、１８・・・流体吐出
用流路、１５・・・ポンプ、１６・・・気泡除去機構、
Ａ・・・流体吸入・吐出装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　計測部４を有する循環流路ｌ内に流体を循循させる
   ための流速発生装置８を設けて成る流力試験用回流水槽
   であって、前記循環流路ｌの内周側流路壁１ａ近傍にお
   ける境界層内の流体を上流側で吸入するとともに、その
   下流側で流れ方向に、かつ、実質的に前記内周側流路壁
   １ａに沿うように流体を吐出する装置Ａを設けであるこ
   とを特徴とする流力試験用回流水槽。 ■　前記流体吸入・吐出装置Ａけ、前記循環流路１のコ
   ーナー＠　ＩＡＫ設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第０項に記載の回流水槽。 ■　前記流体吸入・吐出装置へけ、流体吸入用流路１１
   と、流体吐出用流路１３と、それら両流路１１，１８間
   に介装された流体吸入・吐出用ポンプ１５により構成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第０項または
   第■項に記載の回流水槽。 ■　前記流体吸入・吐出装置Ａには、吸入流体中から気
   泡を除去するための機構１６を設けであることを特徴と
   する特許請求の範囲第０項ないし第０項の何れかに記載
   の回流水槽。