JP2004077161A

JP2004077161A - 流体吹出しノズル

Info

Publication number: JP2004077161A
Application number: JP2002234292A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Takano; 高野　靖; Takayoshi Ueda; 上田　貴義
Original assignee: Hitachi Industries Co Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-12
Also published as: JP3988577B2

Abstract

【課題】風洞吹出しノズル（流体ノズル）による騒音の低減、および気流流れ方向に対する任意点での騒音低減。
【解決手段】主流ノズル１の外周又は内周に、主流外周部からの吹出し風中心位置が可変となる構造を有するノズル２を設け、主流吹出し口の外周部において、主流速よりも十分遅い流速を流し、主流風９のコアの広がり外殻部と外周ノズル吹出し風８中心位置が任意に変えられるようにすることで、気流流れ方向に対する任意の点での騒音を低減することが可能となる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風洞設備における流体吹出しノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、試験体から発生する気流騒音を測定するための風洞などは、風洞からの騒音を低減するために、風洞の主流吹出しノズルの外周から、風洞主流速より比較的遅い別の気流を流すことにより、室内静止空気と風洞主流との境界層における相対速度差及び圧力変動を減少させていた。
これにより、剪断流が緩和されることによって過大な渦の発生が抑えられ、気流騒音が低減する。
この種の従来技術として、例えば特開平５−５６７３号公報、特開平１１−３０４６３９号公報がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、外側吹出しノズルの吹出し口の開口断面積が、風洞主流吹出しノズルの吹出し口の開口断面積により固定されていた。これは、外側ノズルの吹出し口の開口断面積が一定であることによって吹出し風量も一定であるため、風洞主流と外側から流れ出す気流の干渉する範囲も一定であった。このことから、外側吹出しノズルは風洞主流吹出しノズルに固定されており、風洞主流風の外殻と、外側吹出し風中心との干渉範囲が固定されていた。
【０００４】
従って、風洞主流吹出しノズルの外側から流す気流の速度は、風洞主流より比較的遅い速度の一定速だった。
【０００５】
本発明の目的は、風洞からの騒音を低減させた流体吹出しノズルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、主流吹出しノズルと、この主流吹出しノズルの外周に設けられた外側吹出しノズルとを備えた流体吹出しノズルにおいて、前記周流吹出しノズルから噴出される風の中心位置に対して前記外側吹出しノズルから吹出される風の中心位置を可変できる可変手段を備えたことにより達成される。
【０００７】
また、上記目的は、前記可変手段は前記外側吹出しノズルの外板を可変することにより達成される。
【０００８】
また、上記目的は、記可変手段は前記外側吹出しノズルの開口断面積を可変することにより達成される。
【０００９】
また、上記目的は、主流吹出しノズルと、この主流吹出しノズルの外周に設けられた外側吹出しノズルとを備えた流体吹出しノズルにおいて、前記主流吹出しノズルから噴出される風の風速よりも遅い風速の風を前記外側吹出しノズルから噴出させるとともに、前記外側噴出しノズルには風速を可変させる手段を備えたことにより達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
従来の流体吹出しノズルは、主流流れ外郭と外側ノズルの吹出し中心の位置が固定されていため、風洞設置時に騒音測定点での風洞暗騒音を最小とするように、外側吹出しノズルの位置や主流流れに対する流速比を調整する必要がある。　このため、実際の風洞運転時に実験や解析における予測のずれや、測定のため気流中に設置した物体の影響などによる主流流れが変化し、風洞の暗騒音が増大した場合でも、外側吹出しノズルは固定されているため、外側吹出しノズルを最適位置に調整することができなかった。
【００１１】
この結果、風洞の暗騒音が増大し、試験体からの気流騒音の測定が困難となる場合があった。
【００１２】
ところで、主流吹出しノズルから高速の流体が噴射されると、流体ノズル周囲の静止領域と高速流体との干渉によって高速流体の周囲に渦流が発生する。この渦流が騒音の原因となることが知られている。
そこで、上述したように、流体ノズルの外周に高速流体より若干遅い別の気流を吐出する外側吹出しノズルを設けて静止空気と高速流体との境界層に発生する渦流の発生を抑えて騒音を減少させていた。
【００１３】
ところが、上述したように外側吹出しノズルを設けた流体吹出しノズルを現地の風洞実験装置等に取り付けた場合、現地の設置条件等により微妙に外側吹出しノズルの位置が一致しない場合がある。
そこで、本発明の発明者らは、外側吹出しノズルの位置を現場の条件に合わせ可変できるようにすることを考えたものである。
【００１４】
以下、本発明の流体吹出しノズルを図面を用いて説明する。
図１は本発明の一実施例を備えた流体吹出しノズルの断面図である。
図１において、１は主流吹出しノズルである。２はこの主流吹出しノズルの外周に設けられた外側吹出しノズルである。この外側吹出しノズル２の先端は主流吹出しノズル１の外周に設けられた固定プレート６に固定されている。３は外側吹出しノズル２の先端と外側吹出しノズル本体とを連結する可撓性部材である。４は外側吹出しノズル移動部である。このノズル移動部４は主流吹出しノズル１に設置された固定用プレート６と固定軸５とから構成されている。
【００１５】
固定プレート６には予め長穴７が設けられており、この長穴７の長さの範囲内で固定軸５を主流吹出しノズル１と平行に移動させることが出来る。長穴７は外側吹出しノズル２の吹出し風８が主流流れ９の最終端における主流外殻１０と交差できる範囲を移動できるものとする。
これにより、これらの干渉する範囲の大きさを変化させることができ、広範囲に渡って、剪断層を緩和させることにより、渦流から発生する騒音を低減することが可能である。
【００１６】
尚、この主流吹出しノズル１は図に示すように四角形をしており、外側吹出しノズル２は４面に設けられている。
【００１７】
図２は、他の実施例を備えた流体ノズルの断面図である。
図２において、主流吹出しノズル１の外側に、主流吹出しノズルと平行して外側吹出しノズル２１が配置されている。外側吹出しノズル２１の先端に可撓性部３を設け、外側吹出しノズル移動部４１を移動可能とし、外側吹出しノズルの吹出し部の面積を可変とすることにより、外側吹出しノズル２１の吹出し風８の流速を変えることができる。
【００１８】
これにより、主流流れ９に対する流速比を、騒音が最も下がる範囲に設定可能となる。また、外側吹出しノズル２１内に流入する気体８１の供給源を、主流吹出しノズル１に流入する気体９１の供給源とを別体とすることにより、外側吹出しノズル２１の吹出し風８の流速と、主流吹出しノズル１の流速との流速比の設定が容易となる。
また、可撓性部３をヒンジ構造とし、外側吹出しノズル移動部４１が、前記ヒンジの軸を中心に回転する構造としてもよい。
【００１９】
図３は本発明の他の実施例を備えた流体ノズルの断面図である。
図３において、主流吹出しノズル１の外側に、主流吹出しノズルと平行して外側吹出しノズル２１、２２が配置されている。外側吹出しノズルにダンパ３１、３２を設け、外側吹出しノズル吹出し風８２、８４の流速を制御する。これにより、主流流れに対する流速比を、騒音が最も下がる範囲に設定可能となる。
さらに、試験体設置板１１上に試験体１２を設置する場合、試験体設置板１１の裏面の外側吹出しノズル２２のダンパ３２を閉めることにより、外側吹出しノズル吹出し風８４と試験体設置板１１との干渉による騒音の発生を抑制することが可能である。
【００２０】
以上のごとく、本実施例によれば、外側吹出しノズルの吹出し位置、内側吹出しノズルの高さ幅及び外側吹出しノズルの面積を可変にすることにより、風洞主流流れの外殻部と外側吹出しノズル気流の干渉位置、範囲を任意に変える事が出来、騒音の低減位置・範囲を変える事が出来るようななった。これにより気流中に置かれた物体の形状やその試験目的に応じた騒音計測において、気流せん断流による騒音の影響が最も少ない状態での騒音計測が可能となった。また吹出しノズル移動部手前につけた抵抗体により、外側吹出しノズルからの気流速度を任意に変化させることが出来、最も騒音を低減させることの出来る風速での騒音計測が可能である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、風洞からの騒音を低減させた流体吹出しノズルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第一の実施例を備えた流体吹出しノズルの断面図である。
【図２】図２は、本発明の第二の実施例を備えた流体吹出しノズルの断面図である。
【図３】図３は、本発明の第三の実施例を備えた流体吹出しノズルの断面図である。
【符号の説明】
１・・・主流吹出しノズル、２・・・外側吹出しノズル、３・・・可撓性部材、４・・・外側吹出しノズル移動部、５・・・固定軸、６・・・固定用プレート、７・・・長穴、８・・・吹出し風、９・・・主流流れ、１０・・・主流外殻。

Claims

主流吹出しノズルと、この主流吹出しノズルの外周に設けられた外側吹出しノズルとを備えた流体吹出しノズルにおいて、前記主流吹出しノズルから噴出される風の中心位置に対して前記外側吹出しノズルから吹出される風の中心位置を可変できる可変手段を備えたことを特徴とする流体吹出しノズル。
前記可変手段は前記外側吹出しノズルの外板を可変することを特徴とする請求項１記載の流体吹出しノズル。
前記可変手段は前記外側吹出しノズルの開口断面積を可変することを特徴とする請求項１記載の流体吹出しノズル。
主流吹出しノズルと、この主流吹出しノズルの外周に設けられた外側吹出しノズルとを備えた流体吹出しノズルにおいて、前記主流吹出しノズルから噴出される風の流速よりも遅い流速の風を前記外側吹出しノズルから噴出させるとともに、前記外側噴出しノズルには流速を可変させる手段を備えたことを特徴とする流体吹出しノズル。