JPS6293626A - ガス拡散試験方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガス拡散試験法に関する。

〔従来の技術〕

煙突やトンネルの排気筒などから出る煙、クーリングタ
ワーなどから出る熱などは風に乗りて拡散して行く。こ
のような自然界における拡散現象を実験室の風洞内で模
擬するには、従来は煙突などの模型とともに、その煙突
が配置される付近の山河や建物などもいわゆる地形模型
として風洞内に入れ、模型煙突などから特別な気体（ト
レーサガス）を吐出するとともに風洞内に風を流し、上
記気体の広がりを、染色試験やトラバースによるガスの
吸引・分析などによって、観察・測定していた。

この場合、従来は変化する風向を正しく模擬するために
、風洞の風路内に配設した上記地形模型を回転可能とし
、その回転中心に吹く風の方向の時間的分布を予め設定
し、その時間的分布に基づいて模型を回転させるように
したガス拡散試験法が実施されている。すなわち、自然
界で長時間の風向を観測して風向別（例えば１６方位）
の風向出現頻度Ｆ（ｇ）を求め（これを風配図と呼んで
いる）、出現頻度Ｆｅｄ）の多い風向では回転中心に風
の吹（時間が長（なり、逆に出現頻度Ｆ（φ）が少ない
風向では回転中心に風の吹く時間が短くなるよう、模型
の回転速度ω（結果として、回転速度ωは発生頻度に逆
比例している）を制御して、拡散試験を実施している。

そして１回転する間のトレーサガス濃度を計測し平均し
たものが、目的のトレーサガス濃度万となる。これを数
式で示すと風向φが吹く時のある位置で発生し、計測さ
れたトレーサガス濃度なＣ（φ）とすると、 となる。ここにＦ（ｇ）は、風向出現頻度を風向角（例
えば北風な０°として時計回りに計る）０°から３６０
°の１回転で表示したもので、次式で全体合計が１．０
になるように調整しである。

この場合、回転速度ωは、地形模型の１回転に要する時
間をＴとすると、次式で与えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の方法では地形模型の回転速度をωにな
るように風向角φに応じて変化するよう制御する必要が
あり、地形模型の回転制御に高価な装置と相当の苦労と
技術−を必要としていた。

本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
地形模型の回転速度を風配図に応じて制御することなく
一定速度で回転させ、同じ試験結果を得るガス拡散試験
法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための方法〕

本発明は水平風洞内に設けられた回転する地形模型を風
向に対して相対的に一定速度で回転させながら、該地形
模型上に突出するトレーサガス排出管より一定流量のト
レーサガスを排出し、時々刻々のトレーサガス濃度を計
測しておき、゛これを例えば電気信号に変換して電子計
算機に導き、さらにその電子計算機の中でトレーサガス
濃度にその時の回転角に於ける風向出現頻度を乗じてか
ら、全体を積分（加重平均）して、目的のトレーサガス
濃度を得ることを特徴とするガス拡散試験方法である。

〔作用〕

このように地形模型を風向に対して相対的に一定速度で
回転させることにより、風向出現頻度に応じたトレーサ
ガス濃度を精度良く特に高価な装置を必要とせずしかも
容易に得ることが出来る。

〔実施例〕

本発明に係る一実施例を図面を用いて説明する。第１図
は風洞の風路内に配設された地形模型を乗せたターンテ
ーブル３と、トレーサガス排出管４とを示す平面図であ
る。第２図は第１図のｆｆ−ＩＩ矢視断面を示す図であ
る。図中符号で示すように風路側壁ｌ、模型風２、ター
ンテーブル３、トレーサガス排出管４、濃度サンプリン
グ孔５、拡散煙６、地形模型（断面）７、床面８、駆動
モータ９、回転ディスク１０、支持台１１、回転ローラ
１２、トレーサガスタンク１３、濃度分析器１４、濃度
の電気信号１５、電子計算機１６、ゴム管１７とから成
る。

第１図では、模型風２は風路側壁１で導かれ、その中央
に回転可能なターンテーブル３が配設されている。トレ
ーサガス排出管４より出た拡散煙６は、風下へ拡散して
地上に達するトレーサガス濃度を計測したい所に孔を明
け、トレーサガスの濃度サンプリング孔５がある。第２
図では、トレーサガスの濃度サンプリング孔５はゴム管
１７で濃度分析器１４に導かれており、トレーサガス濃
度は時々刻々、電気信号１５となって電子計算機（以下
電算機と略称）１６にインプットされる。一方、第２図
で示されるようにターンテーブル３は、支持台１１で回
転ローラ１２を介して支えられ回転できるようになって
いる。

駆動モータ９が回転すると、回転ディスク１０が回って
、回転ディスク１０に接したターンテーブル３が回転す
る。トレーサガスは、トレーサガスタンク１３に予め貯
えられており、一定量だけをトレーサガス排出管４より
排出する。従って、ガス拡散試験時には風路内に模型風
２を流しておき、ターンテーブル３を回転させると同時
に、トレーサガスを排出し、トレーサガス濃度を計測し
続け、風向角が目的のものになるまで（今の例では３６
０°としている）試験を進める。

この間のトレーサガス濃度Ｃは、電気信号１５として電
算機１６にインプットされ、試験終了後、全体を積分（
加重平均）したトレーサガス濃度Ｃとしてアウトプット
される。

この間のデータ処理を（１）式を用いて説明する。

ターンテーブル３を一定の回転速度ω０で回転させると
、風向角φは時間もとともに、 φ：ＯＪｏ＠ｔ（ω０：定数） 上式のように変化するので、（１）式は、次のように変
換される。

（回転速度ω０が一定でなければ、この変換は成立しな
い） なおＴは、風向角が３６０°になるまでの時間で、地形
模型７の１回転に要する時間゛である。

ｃ（ｔｌは、電気信号１５として電算機１６にインプッ
トされているので、予め風向出現頻度Ｆ（Ｉ２１りを入
れておくと、（４）式の積分をして、トレーサガス濃度
３を出すことが出来る。

なお、本発明によると、トレーサガス排出量（もしくは
濃度）が風向角によって変わっても良く、また、風向出
現頻度Ｆ（１２１）だけでなく、これに相当する別の風
向角φの関数ｆ（１２１）が与えられる場合でも、電算
機１６による積分は可能なので、次式のトレーサガス濃
度が得られる。

例えば、風向に応じて排煙：ｉｌＱを変える場合（Ｑ（
φ）となる）（海風では、排煙量Ｑを減らし、陸風では
、排煙量Ｑを大きくして、陸上での大気汚染を減らすケ
ースに相当）、 ｆ（ｆ２５）　＝　Ｆ（φ）・Ｑ（φ）としておくと、
トレーサガス濃度Ｅの中に排煙量Ｑの変化まで同時に考
慮される。この他、風向に応じて変る量（風速Ｕ（φ）
があればｆ（ｍ）として”扱える。

来ることは当然である。

これまで、風洞が固定されて、ターンテーブル３が回転
する場合を説明したが、逆にターンテーブル３が固定さ
れて、風洞が一定速度で回転する場合も同じように適用
出来る。

〔発明の効果〕

風洞の風路内に地形模型を配設し、同地形模型の定位置
よりトレーサガスを吐出してその拡散を試験するように
したガス拡散試験方法において、上記地形模型を回転可
能とし、上記地形模型の回転速度を風向に対して相一対
的に一定とし、回転中のトレーサガス濃度を時々刻々と
計測し、このトレーサガス濃度にその回転角における風
向出現頻度を乗じて得られる積を一回転にわたって合計
することにより、風向が変化する場合の拡散試験方法を
精度良く、しかも特に高価な装置を必要とせず容易に得
ることができるから、本発明は、産業上、極めて有益な
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明に係わる一実施例を示す図で、
第１図はその平面図、第２図は第１図の■−■矢視断面
図である。 １・・・風路側壁、２・・・模型風、３・・・ターンテ
ーブル、４・・・トレーサガス排出管、５・・・トレー
サガスの濃度サンプリング孔、６・・・拡散煙、７・・
・地形模型、８・・・床面、９・・・駆動モータ、１０
・・・回転ディスク、１１・・・支持台、１２・・・回
転ローラ、１３・・・トレーサガスタンク、１４・・・
濃度分析器、１５・・・濃度の電気信号、１６・・・電
子計算機、１７・・・ゴム管、Ｃ，Ｃ・・・トレーサガ
ス濃度。 グ風路側壁 第１図 ＠２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 風洞の風路内に地形模型を配設し、同模型の定位置より
   トレーサガスを吐出して該トレーサガスの拡散を試験す
   るようにしたガス拡散試験方法において、上記模型を風
   向に対して相当的に一定速度で回転させつつ上記風洞内
   のトレーサガス濃度を時々刻々と計測し、該トレーサガ
   ス濃度にその回転角における風向出現頻度を乗じて得ら
   れる積を一回転にわたつて合計することを特徴とするガ
   ス拡散試験方法。