JPS6236124Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は水槽内で模型を移動させ、その移動に
伴なう水の乱れをトレーサで可視化するようにし
た流れの可視化水槽に関するものである。

〔従来の技術〕

煙突や冷却塔から排出される煙や高温の空気が
風に吹かれてどのように大気中に拡散するかを知
るため、相似則を満すようにした模型実験が実施
されている。

この模型実験において、実施風速に対応するも
のが50cm／Ｓ以下の場合、空気を使用した風洞実
験では、安定した気流を得るために多大な費用を
要する。そこで、風すなわち空気に変えて水を使
用し、また風を吹かせる代りに静止した水の中で
模型を移動させ拡散現象を得る装置として「排煙
挙動観測水槽実験における可視化」（前田英毅
他、昭和54年７月、第７回流れ可視化シンポジウ
ム、東京大学宇宙航空研究所発行）が開示されて
いる。

水槽内の流れの乱れを観察する場合には、タフ
トを用いたり、色の付いた液や発泡スチレンの小
球をトレーサとして水槽内に吐出させ流れを可視
化している。

タフトの場合には模型近傍の流れしか判断でき
ないので、トレーサを用いることも多い。第１図
は、トレーサを用いた従来の流れの可視化水槽の
例であり、その側面図を示している。図において
水槽１上に敷設されたレール２上を自走しうる走
行架台３と、同走行架台３上に設けられたトレー
サタンク４と、前記走行架台３から前記水槽１内
に突設された支持部材５と、同支持部材５の下端
部に固着され、流れ方向の端部は断面刃形に成形
されて水平方向に所定の水平面積を有する地面板
０６と同地面板０６の下面に取りつけられ模型ト
レーサタンク４と連通管４ａを介して連通してい
る模型７、および水槽１内の水１１とによつて構
成されている。模型７からトレーサタンク４中の
トレーサを所定の流量で吐出させながら走行架台
３を走行させることによつて模型７による流れを
観察する訳である。

流れの可視化の場合、特に拡散現象を観察する
ときには地面板０６と平行な平面での広がりを見
ることが重要であるので、水槽１の床面１０から
観察し、また写真等により記録する必要がある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら従来の流れの可視化水槽は流れの
可視化の結果は定性的な判断にもとづく為、鮮明
な記録であることが望ましく、これを満足させる
には水中のトレーサに充分な光量を当てることが
必要となる。

もし、水槽１の床面１０から観察しようとすれ
ば、水槽１の構造強度上床面に広い透明の部材
（たとえばガラスやアクリル板）を配設すること
が難かしく、又トレーサに充分の光量を当てるこ
とも困難である。また、トレーサが水に沈降する
ようなものであればその蓄積の為、水槽１底部の
水の透明度は悪くなり、観察がしにくい。

そこで地面板０６を透明なものとして水槽１の
上方から観察することも考えられるが、支持部材
５によつて水の表面１１ａが波立ち、鮮明なトレ
ーサの映像を得ることは出来ない。

本考案は上記欠点を解消するものであつて、ト
レーサの背景をなす地面板と平行する面の流れの
可視化を側面から確実に観察せしめる流れの可視
化水槽を提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

このため、本考案の流れの可視化水槽は、水槽
と、水槽上縁を走行する台車と、同台車に懸架さ
れる地面板とからなり、同地面板に取り付けた模
型からトレーサを放出し模型囲りの流れを観察す
るようにした流れの可視化水槽において、上記地
面板を上記台車の走行方向に延設し、かつ、鉛直
方向に延設すると共に該地面板に並設する上記水
槽の側壁に透明な部材からなる観察窓を配設した
ことを特徴としている。

〔作用〕

上記構成より、台車の走行に伴なつて、地面板
上の模型からトレーサが放出され、その放出拡散
現象を水槽の側壁に配設した観察窓より通常の姿
勢にて、地面板を背景としそれと平行をなす平面
でのトレーサの観察ができる。

〔実施例〕 第２図および第３図は、本考案の流れの可視化
水槽の一実施例であり、第２図は、その側面図及
び第３図は第２図の−線矢視図を示してい
る。なお第１図と同一の符号を付したものは同一
の構造・作用を有するので説明を省略する。

図において地面板６はその平面が鉛直方向でか
つ走行架台３の走行する方向に延設しており、支
持部材５を介し走行架台３に支持されている。

なお、模型７は地面板６の表面に配設されてお
り、トレーサ９は地面板６と水平をなす方向に模
型７から吐出される。

さて、走行架台３がレール２上を走行すると地
面板６も移動する。一方水槽１内の水１１は静止
しているので、地面板６の表面上に配設した模型
７には相対的に水の流れが作用することになり、
たとえば煙突に風が当りその煙が拡散していく状
態が、模型７から吐出されるトレーサ９によつて
模擬される。

地面板６の平面に対するトレーサ９の平行平面
の広がりをこの種実験で観察することに重点を置
くことは先に述べた通りであり、上記地面板６は
鉛直方向に延設し、かつ走行架台３の走行方向に
も延設しており、すなわち地面板６と水槽１の側
壁１ｂとは平行となる。そこで水槽１の側壁１ｂ
に透明な部材からなる観察窓１ａを配設し、しか
もその大きさを十分に大きいものとすれば、水１
１内に浮遊するトレーサ９に図示しないランプ等
により十分なる光量の照明を当てることが可能と
なり、鮮明なる記録を得ることができる。したが
つて水槽床面１０の観察窓や水槽床下の記録装置
走行装置等が不要となり、水槽の建設が極めて容
易となる。

また側壁１ｂの観察窓１ａからの観察は通常の
水平方向となり、従来のように水槽１の床下に入
り上方を見るのとは異なつて、観察や必要器具の
取り付け・調整・操作が容易となり作業能率が向
上する。

更に、トレーサが水槽１の底部に沈澱したとし
ても観察は側壁から行なわれるので、何ら妨げに
なることはない等多くの利点がある。

〔考案の効果〕

以上、詳述の如く、本考案の流れの可視化水槽
は、台車の走行に伴なつて、地面板上の模型から
トレーサを放出させ、その放出拡散現象を、水槽
の側壁に配設した観察窓より観察することによ
り、設備の簡素化と作業能率の向上と共にトレー
サの拡散現象を鮮明な画像で確実に観察、記録で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の流れの可視化水槽の例であり
側面図を示す。第２図及び第３図は、本考案の流
れの可視化水槽の一実施例であり、第２図は、そ
の側面図及び第３図は第２図の−線矢視図を
示す。 １：水槽、１ａ：観察窓、１１ｂ：側壁、２：
レール、３：走行架台、４：トレーサタンク、
５：支持部材、６：地面板、７：模型、９：トレ
ーサ、１１：水。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水槽と、水槽上縁を走行する台車と、同台車に
   懸架される地面板とからなり、同地面板に取り付
   けた模型からトレーサを放出し模型囲りの流れを
   観察するようにした流れの可視化水槽において、
   上記地面板を上記台車の走行方向に延設し、か
   つ、鉛直方向に延設すると共に該地面板に並設す
   る上記水槽の側壁に透明な部材からなる観察窓を
   配設したことを特徴とする流れの可視化水槽。