JP2014048120A - 風速測定装置、及び風速測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トラバース装置を用いた従来の風速測定装置と比べて風速の測定に多大な時間を要することなく風速分布を求めることが可能であり、かつ、多数の風速計を各測定点に設置して測定する従来の風速測定装置と比べて測定の準備に多大な手間や時間を要することなく風速分布を求めることが可能であり、また、感圧紙を用いた従来の風洞実験装置における課題を解決することを可能とする風速測定装置を提供すること。
【解決手段】風速測定装置４０は、感圧塗料４１が塗布された状態で送風環境下に配置された風洞実験模型３０の前記感圧塗料４１を撮影するカメラ４３と、撮影された感圧塗料４１の画像を解析することにより、感圧塗料４１の発光特性変化に基づいて、風洞実験模型３０に加えられた風圧を特定する風圧特定部４４ｂと、風圧特定部４４ｂにて特定された風圧に基づいて、送風による風速を算定する風速算定部４４ｃとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、風速測定装置、及び風速測定方法に関する。

高層建物の周辺では、地上近辺にいわゆるビル風と呼ばれる強風が発生することが有る。そのため、高層建物の建築計画に際しては、高層建物の建築に伴う風環境の変化を事前に予測することが重要である。このような風環境の変化を予測する方法としては、従来、実際の建物と相似する模型に対して送風を行い、当該模型周辺における風環境を測定することにより実際の風環境の変化を予測する、いわゆる風洞実験が行われている。

ここで、風洞実験に用いる風速測定装置としては、風速計をトラバース装置に設置して移動させる風速測定装置や、多数の風速計を各測定点に設置して測定する風速測定装置が用いられている。また、感圧紙の色が風圧によって変化する現象を利用した風洞実験装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１４８１４１号公報

しかしながら、上述したトラバース装置を用いた従来の風速測定装置では、各測定点の風速を１点ずつ一定時間測定し、測定が終えたトラバース装置を次の測定点まで順次移動させることによって測定を行うため、多大な時間を要する。特にこのような風洞実験では、送風機の風向きを例えば１６風向に変化させ、各風向きにおける模型周辺の風速を測定する必要があるため測定時間は膨大なものとなる。また、ビル風の影響が予測される場合には、建物の形状や防風フェンスの設置位置等を変更し、再度同様の計測を行う必要があるため、測定時間はさらに膨大なものとなる。

また、上述した多数の風速計を各測定点に設置して測定する従来の風速測定装置では、特に実験ケースが多い場合に測定時間が短縮され有効であるが、設置する風速計が非常に多く、その設置及び較正に非常に多大な労力を要する。また、測定点以外の箇所の風速は測定することができないため、当該箇所の風速は、測定点での風速値から補間により推定する必要があり、予測精度が低下してしまう。

また、上述した感圧紙を用いた従来の風洞実験装置は、（１）平面以外の風速測定対象物に対して感圧紙を貼り付けることが困難であるため、複雑な形状の風速測定対象物に対して掛かる風速を測定することが困難である。（２）また、感圧紙が貼り付けられた面に対して負圧が加わったとしても、感圧紙の性質上、当該負圧が加わった部分は変色しないため、送風により負圧が生じている部分を特定することが出来ず、当該部分の風速分布を求めることができない。（３）また、感圧紙は、一旦圧力を受けて変色すると、その性質上、元の色に戻らない。したがって、感圧紙に対して加わる圧力が変動する場合、この変動する圧力の最大値しか計測することができず、圧力の時間平均値や、圧力の時間推移を求めることができないため、風速の時間平均値や、風速の時間推移を求めることができない。（４）また、一旦圧力を受けて変色した感圧紙は再利用することが出来ず、風速測定対象物の形状や配置、又は送風機による送風方向等の測定条件を変更した場合には、感圧紙を貼り替える必要が有るため、異なる測定条件下における風速分布を求める場合に手間を要する。したがって、このような感圧紙を用いた風洞実験装置は実現性の低いものであった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トラバース装置を用いた従来の風速測定装置と比べて風速の測定に多大な時間を要することなく風速分布を求めることが可能であり、かつ、多数の風速計を各測定点に設置して測定する従来の風速測定装置と比べて測定の準備に多大な手間や時間を要することなく風速分布を求めることが可能であり、また、感圧紙を用いた従来の風洞実験装置における上記の課題（１）〜（４）を解決することを可能とする風速測定装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の風速測定装置は、感圧塗料が塗布された状態で送風環境下に配置された風速測定対象物の前記感圧塗料を撮影する撮影手段と、前記撮影手段にて撮影された前記感圧塗料の画像を解析することにより、当該感圧塗料の発光特性変化に基づいて、前記送風環境により前記風速測定対象物に加えられた風圧を特定する風圧特定手段と、前記風圧特定手段にて特定された風圧に基づいて、前記送風による風速を算定する風速算定手段とを備える。

また、請求項２に記載の風速測定装置は、請求項１に記載の風速測定装置において、前記風速算定手段は、前記風圧特定手段にて特定された前記風速測定対象物の各領域の風圧と所定の第１動粘性係数とに基づいて当該各領域の風速を算定し、当該算定した各領域の風速の中で前記送風環境下における流入風の風速を下回る風速があるか否かを判定し、下回る風速がある場合には、当該下回る風速を、前記風圧特定手段にて特定された当該領域の風圧と前記第１動粘性係数とは異なる所定の第２動粘性係数とに基づいて再算定する。

また、請求項３に記載の風速測定方法は、感圧塗料が塗布された状態で送風環境下に配置された風速測定対象物の前記感圧塗料を撮影する撮影ステップと、前記撮影ステップにおいて撮影された前記感圧塗料の画像を解析することにより、当該感圧塗料の発光特性変化に基づいて、前記送風環境により前記風速測定対象物に加えられた風圧を特定する風圧特定ステップと、前記風圧特定ステップにおいて特定された風圧に基づいて、前記送風による風速を算定する風速算定ステップとを含む。

請求項１に記載の風速測定装置、及び請求項３に記載の風速測定方法によれば、トラバース装置を用いた従来の風速測定装置と比べて風速の測定に多大な時間を要することなく風速分布を求めることが可能であり、かつ、多数の風速計を各測定点に設置して測定する従来の風速測定装置と比べて測定の準備に多大な手間や時間を要することなく風速分布を求めることが可能であり、また、感圧紙を用いた従来の風洞実験装置に比べて（１）複雑な形状の風速測定対象物に対して掛かる風速を容易に測定することが可能であり、（２）また、送風により負圧が生じている部分の風速分布を求めることが可能であり、（３）また、変動する風速の時間平均値や、風速の時間推移を求めることが可能であり、（４）また、手間を要すること無く、異なる測定条件下における風速分布を求めることが可能である。

請求項２に記載の風速測定装置によれば、風速測定対象物の各領域ごとに異なる動粘性係数を決定することが可能であり、異なる領域に対してそれぞれ最適な動粘性係数の値を決定することができるため、各領域の風速の予測精度をより向上させることが可能である。

本発明の実施の形態に係る風速測定装置を設置した風洞の内部の概略図である。 本発明の実施の形態に係る風洞実験の概要図である。 基礎模型上面の平均風圧係数を示す分布図である。 基礎模型上面の風速比を示す分布図である。 従来の風速計を用いた実験方法で測定した基礎模型上面の風速比を示す分布図である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る風速測定装置の実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔ＩＩ〕実施の形態の具体的内容について説明し、〔ＩＩＩ〕最後に、実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。本実施の形態に係る風速測定装置は、送風環境下に配置された風速測定対象物に加えられた風圧に基づいて、送風による風速を算定する風速測定装置である。「送風環境」とは、少なくとも気流が発生している環境のことであり、本実施の形態では、送風環境が風洞実験室の風洞であり、風速測定対象物は、この風洞の内部に配置されているものとして説明する。

〔ＩＩ〕実施の形態の具体的内容
次に、本発明に係る実施の形態の具体的内容について説明する。

（構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る風速測定装置４０を設置した風洞１０の内部の概略図である。この図１に示すように、本実施の形態における風洞１０の内部には、概略的に、送風機２０、風洞実験模型３０、感圧塗料４１、照明装置４２、カメラ４３、及び解析装置４４が備えられており、このうち、感圧塗料４１、照明装置４２、カメラ４３、及び解析装置４４によって風速測定装置４０が構成されている。以下では、送風機２０、風洞実験模型３０、及び風速測定装置４０の各構成要素について説明する。

（構成−送風機）
送風機２０は、風洞実験模型３０に対して送風する送風手段である。この送風機２０は、例えば公知のファンの如き送風機２０として形成され、風洞１０の内部や風洞実験室の壁面等に設置される。そして、この送風機２０が、風洞１０の上流から下流にかけて水平方向に沿って空気を送風することによって、風洞実験模型３０に対して空気が送風される。このようにして、送風機２０は、風洞実験模型３０の送風環境を生成することが可能である。

（構成−風洞実験模型）
風洞実験模型３０は、送風環境下に配置された風速測定対象物であり、風洞１０の内部の任意の位置に配置される。この風洞実験模型３０の形状及び大きさは任意であるが、例えば、実際の都市のミニチュア模型として形成することで、当該都市における風速分布を予測することが可能となる。この風洞実験模型３０は、概略的に、基礎模型３１及び、基礎模型３１の上面に配置された建物模型３２を備えて構成される。以下では、これら基礎模型３１、及び建物模型３２について説明する。

基礎模型３１は、風洞実験模型３０の基礎となる基礎手段であり、任意の形状、及び大きさにより形成される。例えば、実際の都市の地形に模した傾斜を有する形状としても良いが、本実施の形態では、説明の簡便化のため、風洞実験室の床面と平行な円形面を有する円盤形状体として形成される。そして、ユーザがこの基礎模型３１の上面に後述する感圧塗料４１を塗布し、送風機２０によって基礎模型３１に対して送風することで、基礎模型３１上面における風圧を特定することが可能である。なお、この風圧を特定する手段の詳細については後述する。

また、基礎模型３１は、図示しない中心軸を中心として水平面内において回転可能に風洞１０の床面に設置されている。通常、送風機２０の送風方向は一方向に固定されているが、このように、基礎模型３１自体を回転させることによって、風洞実験模型３０に対して任意の方向から送風することが可能となり、各風向きにおける風洞実験を行うことが可能となる。

建物模型３２は、基礎模型３１上面の気流に変化を与える気流可変手段であり、基礎模型３１の上面に設置され、任意の形状、及び大きさにより形成される。なお、本実施の形態では、説明の簡便化のため、直方体形状の建物模型３２を基礎模型３１の上面に一つ載置するものとして説明するが、実際には、形状の異なる建物模型３２を複数載置するものとしても良い。そして、送風機２０によって風洞１０に送風された空気は、建物模型３２の側面に衝突することによりその進路を変えて風洞１０内を通風する。このように、建物模型３２が、送風機２０から送風された空気の進路を妨げて変えることによって、基礎模型３１の建物模型３２周辺位置に掛かる風圧が大きく変化する。本実施の形態は、このように、建物模型３２を配置した際の基礎模型３１上面に掛かる風圧の変化を測定し、測定した風圧に基づいて、基礎模型３１上面の送風による風速を算定するものである。なお、実際の都市の形状に模した風洞実験模型３０により風洞実験を行うことで、当該都市の地表面に掛かる風速分布を予測することが可能となる。

（構成−風速測定装置）
続いて、風速測定装置４０の各構成要素について説明する。

（構成−風速測定装置−感圧塗料）
感圧塗料４１は、送風により風洞実験模型３０に掛かる圧力の分布を求める感圧塗料４１であり、風洞実験模型３０の基礎模型３１に塗布されている。具体的には、この感圧塗料４１は、概略的に、発光特性を有する発光物質と、発光物質を物体表面に固着させるバインダーとの混合物として形成される。このうち、発光物質は、外界から加えられる光のエネルギーを吸収することによって分子が励起され、これが基底状態に遷移する際に固有の波長の光を発する（ルミネッセンス）性質を有しており、感圧塗料４１はこの性質を利用したものである。ここで、ルミネッセンスによる発光強度は発光物質の周囲の酸素濃度に応じて変化し、空気中の酸素濃度は圧力に比例するため、感圧塗料４１の発光強度の分布を測定することにより、感圧塗料４１の圧力分布を特定することが可能である。なお、圧力分布を特定する詳細な方法については後述する。

なお、ユーザは、任意の方法によって、この感圧塗料４１を風洞実験模型３０の基礎模型３１に塗布することが可能であり、例えば、スプレーで散布することによって感圧塗料４１を基礎模型３１に対して均一に塗布することが可能である。ここで、感圧塗料４１を使用する風洞実験では、感圧紙を用いる風洞実験と比べて以下のような利点がある。すなわち、感圧紙を使用する風洞実験では、風洞実験模型３０の形状が複雑な場合、風洞実験模型３０に対して感圧紙を貼り付けることが困難であり、非常に手間を要する。一方、本実施の形態のように感圧塗料４１を使用する風洞実験では、風洞実験模型３０の形状が複雑な場合であっても、風洞実験模型３０に対してスプレーで感圧塗料４１を散布するだけで済むため非常に容易に、手間を要さず、風洞実験を行うことが可能である。また、感圧紙は一旦圧力を受けて変色すると元に戻らないのに対し、感圧塗料４１は色の可逆性を有するため、変動圧力の時間平均値や時間推移による圧力分布等を求めることが可能となる。また、感圧紙は負圧により変色しないが、感圧塗料４１は負圧によってもルミネッセンスによる光を発するため、感圧塗料４１を用いた実験では負圧を測定することも可能である。

（構成−風速測定装置−照明装置）
照明装置４２は、感圧塗料４１に対して光を照射する照明手段である。この照明装置４２は、感圧塗料４１に対して光を照射することが可能な位置であればどのような位置に配置しても良く、また、その設置台数も限定されない。なお、本実施の形態では、風洞１０の天井面に設置された観察窓１１の上方における、後述するカメラ４３の周囲に複数台配置されている。このように、複数の照明装置４２が風洞実験模型３０に対して光を照射することによって、基礎模型３１の一部が建物模型３２の陰となってしまい、基礎模型３１上面に塗布された感圧塗料４１に照明装置４２の光が照射されない事態を防止している。なお、照明装置の具体的構成は任意であり、例えばキセノンランプやＬＥＤ等の公知の光源を用いることが可能である。

（構成−風速測定装置−カメラ）
カメラ４３は、風洞実験模型３０の感圧塗料４１を撮影する撮影手段である。カメラ４３の具体的な構成は任意であり、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラの如き公知のカメラを用いることができる。

このカメラ４３の設置位置や設置台数は任意であり、本実施の形態では、観察窓１１の上方における風洞実験模型３０の真上の位置に配置され、風洞実験模型３０全体を撮影することが可能となるように、鉛直下向きに固定されている。そして、カメラ４３は、特定の波長の光のみを通過させるバンドパスフィルターを備えており、このバンドパスフィルターは、照明装置４２から照射された光の反射光等を遮断し、感圧塗料４１から発せられたルミネッセンスによる光のみを通過させることが可能である。このことによって、カメラ４３は、バンドパスフィルターを通過したルミネッセンスによる光のみを撮影することが可能である。そして、このカメラ４３により撮影された画像は、後述する解析装置４４に送信され、解析装置４４が当該画像の画像解析を行う。

（構成−風速測定装置−解析装置）
解析装置４４は、カメラ４３から送信された画像データを解析する解析手段である。この解析装置４４は、公知のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、等の情報処理装置として構成されている。なお、解析装置４４は、例えば風洞実験室以外の部屋等の任意の位置に設置され、ケーブル４４ａ等を介してカメラ４３と接続されており、カメラ４３により撮影された画像を、当該ケーブル４４ａを介して取得する。ここで、解析装置４４は、概略的に、風圧特定部４４ｂと、風速算定部４４ｃとを備えて構成される。以下では、これら風圧特定部４４ｂ及び風速算定部４４ｃについて説明する。

風圧特定部４４ｂは、送風環境下により風洞実験模型３０に加えられた風圧を特定する風圧特定手段である。具体的には、カメラ４３により撮影した感圧塗料４１の画像を解析し、その画像におけるルミネッセンスによる光の強度の分布に基づいて、基礎模型３１に掛かる風圧を特定する。このように感圧塗料４１のルミネッセンスによる光の強度を圧力に変換する較正方法としては、例えばｉｎ−ｓｉｔｕ法やａ−ｐｒｉｏｒｉ法等があり、これらの任意の較正方法により、基礎模型３１に掛かる風圧を特定することが可能である。なおこれらの較正方法は公知の方法であるため、その詳細な説明を省略する。

風速算定部４４ｃは、風圧特定部４４ｂにて特定された風圧に基づいて、送風による風速を算定する風速算定手段である。この際、風圧分布から風速分布を求める方法として、二次元定常流れにおけるナビエ・ストークスの方程式（下記の式（１）、式（２））を用いる方法を以下に示して説明する。
ｕ（∂ｕ／∂ｘ）＋ｖ（∂ｕ／∂ｙ）＝−１／ρ（∂ｐ／∂ｘ）＋ν｛（∂２ｕ／∂ｘ２）＋（∂２ｕ／∂ｙ２）｝ ・・・式（１）
ｕ（∂ｖ／∂ｘ）＋ｖ（∂ｖ／∂ｙ）＝−１／ρ（∂ｐ／∂ｙ）＋ν｛（∂２ｖ／∂ｘ２）＋（∂２ｖ／∂ｙ２）｝ ・・・式（２）
ここで、
ｕ＝流速のｘ成分
ｖ＝流速のｙ成分
ｐ＝圧力
ρ＝空気密度
ν＝空気の動粘性係数
ここで、式（１）及び式（２）は、圧力勾配（∂ｐ／∂ｘ）、（∂ｐ／∂ｙ）と流速の２方向成分ｕ、ｖとの関係式になっている。そこで、風圧分布の測定結果から圧力勾配（∂ｐ／∂ｘ）、（∂ｐ／∂ｙ）の平面分布を求め、それらを式（１）及び式（２）に代入すると、差分法により流速の２方向成分ｕ、ｖの平面分布を求めることが可能であり、これにて送風による風速を算定することが可能である。ここで、具体的な算定方法について以下に示す。

まず、風速算定部４４ｃは、動粘性係数νの値をν１に設定し、風圧特定部４４ｂにて特定された風洞実験模型３０の各領域の風圧と、当該動粘性係数ν１とに基づいて、式（１）及び式（２）から風速の２方向成分の時間平均値ｕ’、ｖ’を算定する。次に、風速算定部４４ｃは、算定した風速の時間平均値ｕ’、ｖ’から（ｕ’２＋ｖ’２）１／２の値を算定し、算定した各領域の（ｕ’２＋ｖ’２）１／２の値の中で、送風環境下における流入風の風速を下回る風速があるか否かを判定する。そして、下回る風速がある場合には、動粘性係数νの値を動粘性係数ν１とは異なる所定の動粘性係数ν２に設定し、当該下回る風速を、風圧特定部４４ｂにて特定された当該領域の風圧と動粘性係数ν２とに基づいて、上述したように式（１）及び式（２）から再算定する。

すなわち、算定領域を、建物模型３２の影響により風速が増加する領域と風速が低減する領域とに分けて、動粘性係数νの値を設定している。なお、この際の動粘性係数ν１及びν２の値は、図示しない解析装置４４の記憶部に予め記憶されているものであっても良く、また、その都度ユーザが適宜決定するものであっても良い。そして、この動粘性係数ν１及びν２の値は任意の方法により決定することが可能であり、例えば実験により決定することができる。具体的には、例えば、同一の建物模型３２に対する風速を従来の方法と本実施の形態に係る方法の両方で計測し、両者の計測結果が一致する値になるように、本実施の形態に係る方法における動粘性係数ν１及びν２を変えてみることで、適切な動粘性係数ν１及びν２を決定することができる。

また、本実施形態に係る手法によって風速分布を求める実験について以下に示す。図２は、本発明の実施の形態に係る風洞実験の概要図である。ここで、上記では、感圧塗料４１及びカメラ４３を用いて風圧を特定する方法について説明したが、当該風洞実験では、この図２に示すように、感圧塗料４１及びカメラ４３の代わりに、風圧測定孔等を用いて風圧を特定した。この風圧測定孔等を用いて風圧を特定する方法とは、基礎模型３１の上面に設けた風圧測定孔と、圧力変換器とを、圧力導管を介して接続し、このような構成により基礎模型３１の上面に掛かる風圧を特定する方法であるが、この方法は公知の方法を採用することが可能であるため、その詳細な説明を省略する。そして、当該方法により求めた風圧に基づいて、解析装置４４の風速算定部４４ｃは、本実施の形態における手法により風速を算定した。その実験結果を図３から図５に示す。図３は、基礎模型３１上面の平均風圧係数を示す分布図であり、図４は、基礎模型３１上面の風速比を示す分布図である。なお、風速比は、各点の風速値に建物模型３２が無い場合の風速値を除することにより求めたものであり、風圧係数及び風速は時間平均値である。

ここで、図５は、従来の風速計を用いた実験方法で測定した基礎模型３１上面の風速比を示す分布図である。そして、図４と図５とを比較すると両者は良く対応しており、風速計を用いた実験により測定した風速分布と、本実施の形態に係る手法によって、風圧分布に基づいて算定した風速分布とが良く対応していることが分かる。したがって、本実施の形態に係る手法によって、風圧分布に基づいて適正な風速分布を求めることができるということが分かる。なお、本実施形態では、風圧測定孔を用いた風圧特定方法により風圧分布を特定したが、上述した感圧塗料４１を用いた風圧特定方法によっても同様に風圧分布を特定することが可能である。そのため、感圧塗料４１を用いた風圧測定方法により求めた風圧分布に基づいて、本実施の形態に係る手法によって風速分布を求めることができるということが分かる。

（効果）
このように本実施の形態によれば、トラバース装置を用いた従来の風速測定装置と比べて風速の測定に多大な時間を要することなく風速分布を求めることが可能であり、かつ、多数の風速計を各測定点に設置して測定する従来の風速測定装置と比べて測定の準備に多大な手間や時間を要することなく風速分布を求めることが可能であり、また、感圧紙を用いた従来の風洞実験装置に比べて（１）複雑な形状の風洞実験模型３０に対して掛かる風速を容易に測定することが可能であり、（２）また、送風により負圧が生じている部分の風速分布を求めることが可能であり、（３）また、変動する風速の時間平均値や、風速の時間推移を求めることが可能であり、（４）また、手間を要すること無く、異なる測定条件下における風速分布を求めることが可能である風速測定装置４０を提供することができる。

また、風洞実験模型３０の各領域ごとに異なる動粘性係数を決定することが可能であり、異なる領域に対してそれぞれ最適な動粘性係数の値を決定することができるため、各領域の風速の予測精度をより向上させることが可能である。

〔ＩＩＩ〕実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、少なくとも、従来と異なるシステムにより風速分布を求めることが可能となっている場合には、本発明の課題は解決されている。

（寸法や材料について）
発明の詳細な説明や図面で説明した風速測定装置の各部の寸法、形状、比率等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、比率等とすることができる。また、各部を構成する材料については、金属や樹脂を含む任意の材料を用いることができる。

（風速測定装置について）
本実施の形態においては、感圧塗料４１を基礎模型３１の表面に塗布し、基礎模型３１の表面を通風する空気の風速分布を求めるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、感圧塗料４１を建物模型３２の側面に塗布し、建物模型３２の側面付近を通風する空気の風速分布を求める構成としても良い。この場合には、建物模型３２の側面に光が照射されるよう注意して照明装置４２を配置し、かつカメラ４３は建物模型３２の側面を撮影することが可能なように、風洞実験模型３０の上方ではなく、風洞実験模型３０の側方等に配置しても良い。

（建物模型について）
建物模型３２の形状は特段限定されず、例えば、建物の形状のみならず、樹木や防風フェンスを擬似的に再現した形状であっても良い。また、本実施の形態では、建物模型３２は、基礎模型３１の上面に一つだけ載置されるものとして説明したが、これに限られず、複数の建物模型３２を基礎模型３１の上面に載置するものとしても良い。この場合には、複数の建物模型３２は、其々異なる形状や大きさであっても良い。

（送風機について）
送風機２０は水平方向に沿って空気を送風するものでなくても構わない。例えば上昇気流や下降気流を風洞１０内に送風しても良い。また、送風機２０を複数台設置し、これら複数の送風機２０から風洞実験模型３０に対して空気を送風しても良い。

（風速算定部について）
本実施の形態においては、風速算定部４４ｃが風圧分布から風速分布を算定する方法として、二次元定常流れにおけるナビエ・ストークスの方程式を例に挙げて説明したが、これに限定されず、その他の方法によって風速分布を算定しても良い。例えば、流体数値シミュレーションで用いられているような乱流モデルを用いる方法等、種々の方法が考えられる。

（動粘性係数について）
本実施の形態においては、風速を測定する領域を、建物模型３２の影響により風速が増加する領域と風速が低減する領域との２種類に分割し、それぞれの領域に対応する動粘性係数を設定することとしたが、領域を３種類以上に分割することとしても良い。その際には、それぞれの領域に異なる動粘性係数を設定することにより、それぞれの領域における風速の予測精度をより向上させることが可能である。

１０ 風洞
１１ 観察窓
２０ 送風機
３０ 風洞実験模型
３１ 基礎模型
３２ 建物模型
４０ 風速測定装置
４１ 感圧塗料
４２ 照明装置
４３ カメラ
４４ 解析装置
４４ａ ケーブル
４４ｂ 風圧特定部
４４ｃ 風速算定部

Claims (3)

1. 感圧塗料が塗布された状態で送風環境下に配置された風速測定対象物の前記感圧塗料を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段にて撮影された前記感圧塗料の画像を解析することにより、当該感圧塗料の発光特性変化に基づいて、前記送風環境により前記風速測定対象物に加えられた風圧を特定する風圧特定手段と、
   前記風圧特定手段にて特定された風圧に基づいて、前記送風による風速を算定する風速算定手段とを備える、
   風速測定装置。
2. 前記風速算定手段は、前記風圧特定手段にて特定された前記風速測定対象物の各領域の風圧と所定の第１動粘性係数とに基づいて当該各領域の風速を算定し、当該算定した各領域の風速の中で前記送風環境下における流入風の風速を下回る風速があるか否かを判定し、下回る風速がある場合には、当該下回る風速を、前記風圧特定手段にて特定された当該領域の風圧と前記第１動粘性係数とは異なる所定の第２動粘性係数とに基づいて再算定する、
   請求項１に記載の風速測定装置。
3. 感圧塗料が塗布された状態で送風環境下に配置された風速測定対象物の前記感圧塗料を撮影する撮影ステップと、
   前記撮影ステップにおいて撮影された前記感圧塗料の画像を解析することにより、当該感圧塗料の発光特性変化に基づいて、前記送風環境により前記風速測定対象物に加えられた風圧を特定する風圧特定ステップと、
   前記風圧特定ステップにおいて特定された風圧に基づいて、前記送風による風速を算定する風速算定ステップとを含む、
   風速測定方法。

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