JP2000314672A - 衝撃風洞試験装置 - Google Patents

衝撃風洞試験装置

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JP2000314672A
JP2000314672A JP11125427A JP12542799A JP2000314672A JP 2000314672 A JP2000314672 A JP 2000314672A JP 11125427 A JP11125427 A JP 11125427A JP 12542799 A JP12542799 A JP 12542799A JP 2000314672 A JP2000314672 A JP 2000314672A
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JP
Japan
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particle
wind tunnel
flow
glass
tunnel test
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JP11125427A
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English (en)
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Hideyoshi Isobe
秀義 磯辺
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】衝撃風洞試験装置において、試験時の覗き窓へ
の粒子の付着を防止する装置、あるいは付着した粒子を
容易に除去する装置を提供する。 【解決手段】衝撃風洞試験装置において、貯気槽内の空
間を粒子発生装置を含む部屋と粒子発生装置を含まない
部屋に区分する仕切板を設け、かつその仕切板を粒子発
生装置を含まない部屋からの粒子を含まない流れがカメ
ラ設置側の覗き窓の内面に沿って流れるように配置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービン等の
タービン静翼々列等の性能を試験・計測するための衝撃
風洞試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】蒸気タービン開発において、タービン動
翼及び静翼はその性能を左右する重要な要素である。従
来、タービン静翼の翼単独での性能試験は、衝撃風洞試
験装置を用いて、翼列通路内の流体の流れを把握するこ
とで行われている。
【0003】本試験での計測は、貯気槽に供給された液
体粒子(粒子径数μm)が翼列通路に流れる際の挙動を
カメラにより覗き窓から撮影することによって行われ、
得られた画像を解析することにより翼列通路内の流体の
流れを把握する。従って、粒子の挙動の撮影時における
覗き窓(ガラス)の汚れは画像解析上の大きなエラーと
なり、正確な流れの把握に支障をきたすことになる。
【0004】図3、図4、および図5に、従来の衝撃風
洞試験装置の構成を示している。図3はその側面図、第
4図は平面図、図5は翼列を配した供試部04の平面拡
大図である。本衝撃風洞試験装置は、大きく真空槽0
1、衝撃波管02、隔膜03、供試部04、および貯気
槽05から構成されている。
【0005】供試部04は、ガラス06(覗き窓)、ガ
ラス枠07、供試翼列08、および流れをガイドする木
型09からなり、粒子挙動撮影のためレーザ光010、
カメラ011を配置している。また、貯気槽05内部に
粒子発生装置012を設置しており、この装置で貯気槽
05内に粒子013を供給する。
【0006】本衝撃風洞試験は、真空槽01を絶対真空
まで負圧にセットし、予め貯気槽05に充満された粒子
013が、隔膜03の破膜によって生じる真空槽01と
貯気槽05との圧力差により供試翼列08の通路を流れ
ることで行われる。その際のカメラ011による撮影
は、破膜と同期させ、計測断面014を写している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
衝撃風洞試験においては、1回の破膜(試験)でガラス
06へ粒子013が付着してしまい、そのままの状態で
は次の試験時にカメラ011による良好な撮影が不可能
となる。
【0008】このため1回の試験毎にガラス06の清拭
清掃を行う必要があり、かつこの清拭作業が非常に面倒
であるため、その作業に手間と時間を要し、よって試験
時間が増加してしまうという問題がある。
【0009】本発明は、前記の点に鑑み、破膜(試験)
時のガラス06への粒子013の付着を防止する装置、
あるいは付着した粒子013を容易に除去する装置を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した衝撃
風洞試験装置において、貯気槽内の空間を粒子発生装置
を含む部屋と粒子発生装置を含まない部屋に区分する仕
切板を配置し、その仕切板が、粒子発生装置を含まない
部屋からの粒子を含まない流れがカメラ設置側の覗き窓
の内面に沿って流れるようにガイドするよう設けらてい
ることを特徴としている。
【0011】また、本発明は、上述した衝撃風洞試験装
置において、上述のカメラ設置側の覗き窓を相互に間隙
を有する2枚のガラスからなる二重構造とし、その間隙
に高温のエアーを送給して覗き窓のガラスを加熱するよ
うにしたことを特徴としている。
【0012】さらに、前記の仕切板と覗き窓の加熱装置
の両方を組合せて設置した衝撃風洞試験装置としてもよ
い。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき、本
発明の実施の形態を具体的に説明する。ここに、図1は
本発明の第一の実施例に係る衝撃風洞試験装置の平面図
であり、貯気槽15から隔膜13までの構成を示してい
る。真空槽は、図示を省略している。
【0014】本実施例では、貯気槽15から供試部14
入口までを二つの空間に区別するように仕切板115を
配置し、その仕切板115によって分割された貯気槽1
5のカメラ111側(図1において下側)の空間を大気
槽117、その反対側(図1において上側)の空間を粒
子供給槽116としている。また、粒子供給槽116に
粒子発生装置112を設置している。その他の部分につ
いては、従来の衝撃風洞試験装置と同様である。
【0015】以上のような構成にすることにより、破膜
時には、粒子供給槽116からの粒子を含む流れ119
と大気槽117からの粒子を含まない流れ120が形成
され、供試部14へ流れ込む。このとき粒子を含まない
流れ120が、カメラ111側のガラス16面に沿って
流れ込むように仕切板115が配置されている。
【0016】したがって試験の際には、カメラ111側
のガラス16面付近には粒子113が流れることがな
く、よってガラス16面への粒子113の付着は殆ど発
生しなくなる。これによりガラス16面の清拭作業は不
要となる。
【0017】なお、本装置は大気吸い込み式衝撃風洞で
あるため、貯気槽15を2つに区別しても吸い込み方に
何らの影響を与えることはなく、またカメラ111と反
対側のガラス118面に粒子が付着しても撮影および画
像解析上何ら問題は生じないため、本実施例の装置にす
ることによる衝撃風洞試験および計測への悪影響はな
い。
【0018】次に本発明の第二の実施例について説明す
る。ここに、図2は本発明の第二の実施例に係る衝撃風
洞試験装置の平面図であり、貯気槽25から隔膜23ま
での構成を示している。真空槽は、図示を省略してい
る。
【0019】本実施例は、図2に示すとおり、第一の実
施例で説明した装置にカメラ211側ガラス261の加
熱装置を設置したものであり、その他の構成については
第一の実施例と同様である。
【0020】本衝撃風洞試験装置において、カメラ21
1側の覗き窓は、相互に間隙を有する2枚のガラス26
1、262からなる二重構造となっている。そのガラス
261、262の間にヒーター221により熱せられた
高温エアー222を供給し、ガラス261、262を加
熱するようになっている。
【0021】第一の実施例と同様、貯気槽25は仕切板
215により粒子供給槽216と大気槽217に区別さ
れており、破膜時には粒子を含む流れ219と粒子を含
まない流れ220が形成され、カメラ211側のガラス
261面には粒子を含まない流れ220が流れるように
なっている。
【0022】しかし、万一ガラス261面に微量の粒子
213が付着した場合は、上述した加熱装置によりガラ
ス261面は試験中常に加温されているため、その熱に
よって付着した粒子はすぐに気化され、除去されること
になる。通常、粒子の液体としては、多価アルコールが
使用されており、その沸点が約180℃であることか
ら、ガラス261の内面を200℃程度に加熱すること
により粒子は除去される。
【0023】以上により、ガラス261面を常にきれい
な状態に保つことができ、試験の都度行っているガラス
261面の清拭作業が不要となる。
【0024】
【発明の効果】以上添付図にしたがって説明したよう
に、本発明では以下のような効果を有する。
【0025】第一に、衝撃風洞試験装置の貯気槽を粒子
発生装置を含む部屋と粒子発生装置を含まない部屋に区
分し、粒子発生装置を含まない部屋からの粒子を含まな
い流れがカメラ設置側の覗き窓のガラス面に沿って流れ
るようにする仕切板を設置することにより、試験時にガ
ラス面への粒子の付着を防止することができる。このこ
とにより、試験の都度の清拭作業が不要となり、全体の
試験時間を短縮できる効果がある。
【0026】第二に、衝撃風洞試験装置において、カメ
ラ設置側の覗き窓を相互に間隙を有する2枚のガラスか
らなる二重構造とし、その間隙に高温のエアーを送給し
覗き窓のガラスを試験中常に加熱することにより、試験
時にガラス面に付着した粒子をガラス面の熱により気化
させ除去することができる。このことにより、試験の都
度の清拭作業が省略でき、全体の試験時間を短縮できる
効果がある。
【0027】第三に、衝撃風洞試験装置に前記の仕切板
と覗き窓の加熱装置の両方を組合せて設置することによ
り、試験時のガラス面への粒子の付着を防止できるとと
もに、完全に付着を防止できなかった粒子をガラス面の
熱により気化、除去できるので、常にきれいなガラス面
を保つことができる。よって試験の都度の清拭作業が不
要となり、全体の試験時間を短縮できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例に係る衝撃風洞試験装置
の平面図である。
【図2】本発明の第二の実施例に係る衝撃風洞試験装置
の平面図である。
【図3】従来の衝撃風洞試験装置の側面図である。
【図4】従来の衝撃風洞試験装置の平面図である。
【図5】従来の衝撃風洞試験装置の供試部の拡大平面図
である。
【符号の説明】
01.真空槽 02.衝撃波管 03.隔膜 04.供試部 05.貯気槽 06.ガラス 07.ガラス枠 08.供試翼列 09.木型 010.レーザ光 011.カメラ 012.粒子発生装置 013.粒子 014.計測断面 13.隔膜 14.供試部 15.貯気槽 16.カメラ側のガラス 17.ガラス枠 18.供試翼列 111.カメラ 112.粒子発生装置 113.粒子 114.計測断面 115.仕切板 116.粒子供給槽 117.大気槽 118.カメラと反対側のガラス 119.粒子を含む流れ 120.粒子を含まない流れ 23.隔膜 24.供試部 25.貯気槽 261.262.カメラ側のガラス 27.ガラス枠 28.供試翼列 211.カメラ 212.粒子発生装置 213.粒子 214.計測断面 215.仕切板 216.粒子供給槽 217.大気槽 218.カメラと反対側のガラス 219.粒子を含む流れ 220.粒子を含まない流れ 221.ヒーター 222.高温エアー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空槽、衝撃波管、隔膜、供試部、および
    貯気槽から構成される衝撃風洞試験装置において、 該供試部に設置された覗き窓と、 該貯気槽内に設置された粒子発生装置と、 該貯気槽内の空間を該粒子発生装置を含む部屋と該粒子
    発生装置を含まない部屋に区分し、かつ該粒子発生装置
    を含まない部屋からの気体の流れが該覗き窓の内面に沿
    って流れるように配置した仕切板を有することを特徴と
    する衝撃風洞試験装置。
  2. 【請求項2】真空槽、衝撃波管、隔膜、供試部、および
    貯気槽から構成される衝撃風洞試験装置において、 該供試部に設置され、相互に間隙を有する2枚のガラス
    からなる二重構造の覗き窓と、 該覗き窓の2枚のガラスの間隙に高温のエアーを送給す
    る装置を有することを特徴とする衝撃風洞試験装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の衝撃風洞試験装置におい
    て、 前記覗き窓は相互に間隙を有する2枚のガラスからなる
    二重構造を有し、更に、 該覗き窓の2枚のガラスの間隙に高温のエアーを送給す
    る装置を有することを特徴とする衝撃風洞試験装置。
JP11125427A 1999-05-06 1999-05-06 衝撃風洞試験装置 Withdrawn JP2000314672A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103759914A (zh) * 2014-01-24 2014-04-30 北京师范大学 一种全方位分层地表沙尘收集器
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CN113092054A (zh) * 2021-04-19 2021-07-09 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 一种风洞金属膜片夹紧装置

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