JP2007199015A - Blowout nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吹出しノズルに関し、特に、風洞試験装置に用いられる吹出しノズルに関する。 The present invention relates to a blowout nozzle, and more particularly to a blowout nozzle used in a wind tunnel test apparatus.
例えば、車両用風洞試験装置では、送風機によって生起させた風をダクトの終端部に設けられた吹出しノズルによって絞って風洞内に吹出すことにより、風洞内に気流を生じさせるものが知られている(例えば、特許文献1又は2参照。)。このような風洞装置では、当該風洞内に設置したシャシダイナモメータ上で試験車両を模擬走行させて試験車両の実走行状態を再現し、該試験車両から運動性能や静粛性等の試験データが採取される。ところで、風洞内に、より自然に近い気流(自然風)を生じさせるには、所定の周期で風向を変動させる必要があるが、従来の風洞装置では、風向変動機能を備えたものはなく、より実走行に近い環境での車両試験ができなかった。そこで、吹出しノズルの流路、或いは吹出しノズルの直下流に風向変動板を設け、該風向変動板を所定の周期で回動させることにより風洞内の風向を変動させることができるが、この場合、風向変動板によって気流に乱れが生じると共に、風向変動板の駆動音(騒音)によって試験データのS/N比が低下し、有用な試験データを取ることができない。さらに、吹出しノズルを駆動して風向を変動させる場合、乱流の発生を抑制することができる一方、騒音(試験データのS/N比)の問題は解決することができず、これに加えて設備が大掛かりになり設備コストが増大される。
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、騒音を生じることなく、風洞内に自然風を形成することが可能な吹出しノズルを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a blow-out nozzle capable of forming natural wind in a wind tunnel without generating noise.
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明は、導入口から導入された気流が吹出し口から吹出される吹出しノズルであって、上流側端部に導入口が形成されると共に下流側端部に吹出し口が形成されて内部空間に流路が形成される筒体と、該筒体の外側壁面との間に下流側が閉塞された空間部が形成される外部壁と、筒体の吹出し口近傍に設けられて流路と空間部とが連通される連通穴と、空間部の圧力変動を制御する圧力変動制御手段と、を具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の吹出しノズルにおいて、圧力変動制御手段は、空間部に形成された開口部が閉塞/開放されるダンパであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the blowout nozzle according to the first aspect, the pressure fluctuation control means is a damper that closes / opens an opening formed in the space.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の吹出しノズルにおいて、圧力変動制御手段は、空間部に形成された開口部に設けられ、空間部が送風/吸引されるファンであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the blowout nozzle according to the first aspect, the pressure fluctuation control means is provided in an opening formed in the space portion, and the space portion is a fan that blows / sucks air. Features.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の吹出しノズルにおいて、圧力変動制御手段は、空間部内の空気が圧縮/膨張されるピストン機構であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the blowout nozzle according to the first aspect, the pressure fluctuation control means is a piston mechanism in which air in the space is compressed / expanded.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の吹出しノズルにおいて、空間部に消音手段が設けられることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the blowout nozzle according to any one of the first to fourth aspects, a silencer is provided in the space portion.
したがって、請求項1に記載の発明では、圧力変動制御手段によって空間部の圧力変動を制御することにより、吹出し口の近傍を流下する気流の圧力勾配を制御することができる。
請求項2に記載の発明では、ダンパによって空間部の開口部が閉塞/開放されることにより、吹出し口の近傍を流下する気流の圧力勾配が制御される。
請求項3に記載の発明では、ファンによって空間部が送風/吸引されることにより、吹出し口の近傍を流下する気流の圧力勾配が制御される。
請求項4に記載の発明では、ピストン機構によって空間部の空気が圧縮/膨張されることにより、吹出し口の近傍を流下する気流の圧力勾配が制御される。
請求項5に記載の発明では、消音手段によって圧力変動制御手段の作動音を消音することができる。
Therefore, in the first aspect of the invention, the pressure gradient of the airflow flowing down in the vicinity of the outlet can be controlled by controlling the pressure fluctuation in the space by the pressure fluctuation control means.
In the invention according to
In the invention according to
In the invention according to
In the fifth aspect of the invention, the operation sound of the pressure fluctuation control means can be silenced by the silencer means.
騒音を生じることなく、風洞内に自然風を形成することが可能な吹出しノズルを提供することができる。 It is possible to provide a blowout nozzle capable of forming natural wind in a wind tunnel without generating noise.
本発明の一実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。本吹出しノズル1は、車両用風洞試験装置に用いられ、送風ダクトによって輸送された風を風洞内へ吹出すことにより、当該風洞内に所定流れの気流を生じさせる構造になっている。図1及び図2に示されるように、本吹出しノズル1は、断面が矩形に形成されて上流側(図2における左側)の端部に導入口2が形成されると共に下流側(図2における右側)の端部に吹出し口3が形成される筒体4を備える。該筒体4は、ノズル幅方向(図2における上下方向)両側に、中心線Cに対して線対称に形成される各内部壁5,6が配設され、各内部壁5,6は、導入口2から中間部に亘って相互に平行に配置されると共に中間部から吹出し口3に亘って間隔が狭められる。また、本吹出しノズル1は、各内部壁5,6の外側に、各内部壁5,6に対向すると共に中心線Cに対して線対称に形成される各外部壁7,8が配設される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
図2に示されるように、各外部壁7,8は、下流側(図2における右側)の各端部が、筒体4の吹出し口3の縁部に気密に接合されると共に、上流側(図2における左側)の各端部が、各内部壁5,6に対して所定間隔を空けて設置される。また、本吹出しノズル1は、各内部壁5,6と各外部壁7,8との間に天板及び底板が架設されることにより、各内部壁5,6と各外部壁7,8との間に、上流側が開口すると共に中間部から下流に亘って幅が狭められた空間部9,10が形成される。さらに、本吹出しノズル1は、各内部壁5,6の所定位置(吹出し口3の近傍)に、縦方向が長い長方形に形成されて流路11(筒体4の内部空間)と各空間部9,10とを連通する各連通穴12,13が設けられる。また、本吹出しノズル1は、各空間部9,10の各開口部9a,10aが閉塞/開放される各ダンパ14,15(圧力変動制御手段)を備え、各ダンパ14,15が、制御装置の制御に基づいて作動する各ダンパ駆動モータの駆動によって各回動軸14a,15aの回りに回動されることにより、各空間部9,10の各開口部9a,10aが個別に閉塞/開放される構造になっている。
As shown in FIG. 2, each
また、図2に示されるように、本吹出しノズル1は、各空間部9,10に、各開口部9a,10aの近傍に配置される消音部材16(消音手段)が配設され、各消音部材16によって各ダンパ14,15の駆動時の騒音が消音される構造になっている。
Further, as shown in FIG. 2, in the
次に、本吹出しノズル1の作用を説明する。まず、車両用風洞試験装置の送風機によって生起させた風は、ダクトによって輸送されて吹出しノズル1の導入口2から筒体4内の流路11に導入される。そして、吹出しノズル1に導入された風は、吹出し口3から吹出されて風洞内に気流を形成する。ここで、図2に示されるように、各内部壁5,6間の間隔が中間部から吹出し口3に亘って狭められていることから、流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1が、大気圧P0に対して高くなる。そして、図3に示されるように、ノズル幅方向(図3における上下方向)の各ダンパ14,15(圧力変動制御手段)によって各空間部9,10の各開口部9a,10aが閉塞されている場合、各連通穴12,13によって流路11と各空間部9,10とが連通されることにより、流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1と各空間部9,10との圧力Pa,Pbとが平衡し(P1=Pa=Pb)、吹出し口3から吹出される風は吹出しノズル1の中心線Cに沿って直進する。
Next, the operation of the main blowing
一方、左側(図3における上側)のダンパ14が駆動され、図4に示されるように、空間部9の開口部9aが開放されると、空間部9と大気とが連通され、空間部9内の圧力Paが大気圧P0に平衡される(Pa=P0)。これにより、空間部9内の圧力Paが流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1に対して負圧となり(P1>Pa)、流路11の吹出し口3の近傍で、左側(図4における上側)に向けて圧力が低くなる圧力勾配となる。したがって、流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流が左側へ誘引され、ノズル中心線Cに対して左側へ傾いた方向の風が吹出し口3から吹出される。なお、ダンパ14を駆動した時の騒音は、空間部9内に配置した消音部材16によって消音される。
On the other hand, when the
他方、図3に示される各ダンパ14,15によって各空間部9,10の各開口部9a,10aが閉塞された状態から、右側(図3における下側)のダンパ15が駆動され、図5に示されるように、空間部10の開口部10aが開放されると、空間部10と大気とが連通され、空間部10内の圧力Pbが大気圧P0に平衡される(Pb=P0)。これにより、空間部10内の圧力Pbが流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1に対して負圧となり(P1>Pb)、流路11の吹出し口3の近傍で、右側(図4における下側)に向けて圧力が低くなる圧力勾配となる。したがって、流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流が右側へ誘引され、ノズル中心線Cに対して右側へ傾いた方向の風が吹出し口3から吹出される。なお、ダンパ15を駆動した時の騒音は、空間部10内に配置した消音部材16によって消音される。
On the other hand, the
このように、本吹出しノズル1では、各ダンパ14,15を駆動して各空間部9,10の各開口部9a,10aを交互に閉塞/開放し、各空間部9,10の内部圧力Pa,Pbを大気圧P0から流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1までの間で圧力変動させて当該流路11の吹出し口3の近傍の圧力勾配を制御することにより、吹出し口3から吹出される風の向きをノズル中心線Cに対して左右方向(図2における上下方向)へ振ることができる。そして、本吹出しノズル1では、各空間部9,10の内部圧力Pa,Pbを大気圧P0から流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1までの間で所定の周期で圧力変動させ、吹出し口3から吹出される風の向きをノズル中心線Cに対して左右方向(図2における上下方向)へ所定の周期で振ることにより、風洞内に自然風に近似した気流が形成される。
As described above, in the
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本吹出しノズル1は、筒体4の各内部壁5,6の外側に各外部壁7,8を設け、各内部壁5,6と各外部壁7,8との間に下流側が閉塞された各空間部9,10を形成し、各内部壁5,6に流路11と各空間部9,10とが連通される各連通穴12,13を設け、各空間部9,10の各開口部9a,10aに当該開口部9a,10aが閉塞/開口される各ダンパ14,15(圧力変動制御手段)を設けたので、各ダンパ14,15を駆動して各空間部9,10の各開口部9a,10aを交互に閉塞/開放し、各空間部9,10の内部圧力Pa,Pbを大気圧P0から流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1までの間で圧力変動させて流路11の吹出し口3の近傍の圧力勾配を制御することにより、吹出し口3から吹出される風の向きをノズル中心線Cに対して左右方向へ振ることができる。
This embodiment has the following effects.
The
そして、本吹出しノズル1は、各空間部9,10の内部圧力Pa,Pbを大気圧P0から流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1までの間で所定の周期で圧力変動させ、吹出し口3から吹出される風の向きをノズル中心線Cに対して左右方向へ所定の周期で振ることにより、風洞内に自然風に近似した気流が形成される。これにより、風洞内に車両の実走行に極めて環境(気流)を再現することが可能になり、より実走行に則した各試験データが得られ、車両の運動性能及び静粛性の向上、延いては車両の品質向上に貢献することができる。
And this
また、本吹出しノズル1は、各空間部9,10に設けられた各消音部材16(消音手段)によって各ダンパ14,15の駆動音(騒音)が吸収されるので、試験データのS/N比を高めることが可能になり、特に、静粛性の試験データの精度が高まることで静粛性の向上に貢献することができる。
Further, since the
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本吹出しノズル1は、各連通穴12,13が長方形に形成されるが、騒音(風切り音)が生じない形状であれば、例えば円形、楕円形、スリット等であってもよい。
また、本吹出しノズル1は、各空間部9,10の形状は上流から下流に向けて幅が狭められているが、図1に破線で示されるように、各空間部9,10は、上流から下流に向けて等しい幅で形成したり、或いは上流から下流に向けて幅が広くなるように形成してもよい。
また、本吹出しノズル1は、筒体4のノズル幅方向両側に各空間部9,10を設けたが、筒体4のノズル高さ方向に空間部9,10を設けてもよい。この場合、各ダンパ14,15を駆動して各空間部9,10の各開口部9a,10aを交互に閉塞/開放し、各空間部9,10の内部圧力Pa,Pbを大気圧P0から流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1までの間で圧力変動させて流路11の吹出し口3の近傍の圧力勾配を制御することにより、吹出し口3から吹出される風の向きをノズル中心線Cに対して上下方向へ振ることができる。
In addition, embodiment is not limited above, For example, you may comprise as follows.
In the
Further, in the
Further, in the
また、図6に示されるように、各ダンパ14,15の代わりに各ファン17,18を以て圧力変動制御手段を構成してもよい。この場合、各ファン17,18によって、外気を各空間部9,10内へ送風、或いは各空間部9,10の内部の空気を吸引することにより、各空間部9,10の内部圧力Pa,Pbを大気圧P0から流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1までの間で圧力変動させて流路11の吹出し口3の近傍の圧力勾配を制御することにより、吹出し口3から吹出される風の向きをノズル中心線Cに対して左右方向へ振ることができる。また、各空間部9,10の内部圧力Pa,Pbを大気圧P0から流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1までの間で所定の周期で圧力変動させ、吹出し口3から吹出される風の向きをノズル中心線Cに対して左右方向へ所定の周期で振ることにより、風洞内に自然風に近似した気流が形成される。さらに、各空間部9,10に設けられた各消音部材16(消音手段)によって各ファン17,18の作動音(騒音)が吸収される。
Further, as shown in FIG. 6, the pressure fluctuation control means may be configured with
また、図7に示されるように、各ダンパ14,15の代わりに各ピストン機構19,20を以て圧力変動制御手段を構成してもよい。この場合、各ピストン機構19,20によって、各空間部9,10の内部圧力Pa,Pbを大気圧P0から流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1までの間で圧力変動させて流路11の吹出し口3の近傍の圧力勾配を制御することにより、吹出し口3から吹出される風の向きをノズル中心線Cに対して左右方向へ振ることができる。また、各空間部9,10の内部圧力Pa,Pbを大気圧P0から流路11を流下する吹出し口3の近傍の気流の圧力P1までの間で所定の周期で圧力変動させ、吹出し口3から吹出される風の向きをノズル中心線Cに対して左右方向へ所定の周期で振ることにより、風洞内に自然風に近似した気流が形成される。さらに、各空間部9,10に設けられた各消音部材16(消音手段)によって各ピストン機構の駆動音(騒音)が吸収される
Further, as shown in FIG. 7, the pressure fluctuation control means may be constituted by the
1 吹出しノズル、2 導入口、3 吹出し口、4 筒体、5,6 内部壁、7,8 外部壁、9,10 空間部、9a,10a 開口部、11 流路、12,13 連通穴、14,15 ダンパ(圧力変動制御手段)、16 消音部材(消音手段)
DESCRIPTION OF
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---|---|---|---|
JP2006020554A JP2007199015A (en) | 2006-01-30 | 2006-01-30 | Blowout nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110907122A (en) * | 2019-11-19 | 2020-03-24 | 中国人民解放军国防科技大学 | Laser sheet light deflection device and wind tunnel optical measurement experiment system |
CN113252293A (en) * | 2021-06-08 | 2021-08-13 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | Gas rectification structure inside box body |
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2006
- 2006-01-30 JP JP2006020554A patent/JP2007199015A/en active Pending
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CN113252293B (en) * | 2021-06-08 | 2021-10-01 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | Gas rectification structure inside box body |
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