JP2020046401A - 境界層制御装置、及び風洞試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】境界層の影響をより一層低減することが可能な境界層制御装置を提供する。【解決手段】送風された空気と床面Ｂとの間の摩擦によって形成される境界層を吸い込む境界層制御装置４であって、床面Ｂの下方に設けられ、床面Ｂから離れる方向である吸込方向に空気を吸い込むとともに、吸込方向に沿って延びる上流側壁面４１ａを有する吸込流路４１と、床面Ｂから、空気が送風される方向である送風方向の下流側に向かうに従って吸込方向に屈曲して延びて吸込流路４１に接続されるとともに、送風方向の上流側に位置する上流側案内面４２ａ及び送風方向の下流側に位置する下流側案内面４２ｂを有する接続流路４２と、上流側案内面４２ａの吸込流路４１側の端部から所定の位置まで上流側案内面４２ａを床面Ｂの下方に延長するように延び、所定の位置から送風方向の上流側に後退するように吸込方向に延びることで、空気の流れを整流する整流面４３と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、境界層制御装置、及び風洞試験装置に関する。

例えば自動車等の空力性能を評価するための装置として、風洞試験装置が知られている。風洞試験装置は、試験対象物としての自動車が載置される風洞本体と、自動車に向かって風洞本体内に風を送る送風機と、自動車の走行状態を模擬するためのベルトコンベヤ状の地面板と、を主に備えている。

上記のような風洞試験装置では、自動車は実際には走行させずに地面板の回転によって走行状態を模擬することが一般的である。この場合、自動車のフロアと、風洞試験装置の床面との間で、空気の流れに境界層が形成される。境界層が発達すると、自動車の下方の空気の流れが低速となってしまう。その結果、試験結果に影響が及ぶ可能性がある。このような境界層の挙動をコントロールするための装置として、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１に係る装置では、風洞本体（送風路）の床面に、境界層を吸引するための吸込みダクトが形成されている。吸込みダクトの上流側の端部には、床面に対して角度をなす平面状の導風部が設けられている。導風部を通じて案内された境界層の流れが、吸込みダクトによって床面の下方に吸引される。これにより、主流側には境界層の影響が及ばないとされている。

特開２００９−１５６６９５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された装置では、導風部を経た空気の流れが吸込みダクトに向かって急激に向きを変えて流れ込む。このため、吸込みダクト内に時間的に変動する不安定な渦流動が発生する。時間的に変動する渦流動が発生すると、吸込みダクトによって吸引される空気の流量が非定常に変動してしまう。その結果、境界層を除く主流成分の流れに影響が及び、正確な風洞試験を行えない可能性がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、境界層の影響をより一層低減することが可能な境界層制御装置、及び風洞試験装置を提供することを目的とする。

本発明の第一の態様によれば、境界層制御装置は、送風された空気と床面との間の摩擦によって形成される境界層を吸い込む境界層制御装置であって、前記床面の下方に設けられ、該床面から離れる方向である吸込方向に空気を吸い込むとともに、該吸込方向に沿って延びる上流側壁面を有する吸込流路と、前記床面から、前記空気が送風される方向である前記送風方向の下流側に向かうに従って前記吸込方向に屈曲して延びて前記吸込流路に接続されるとともに、前記送風方向の上流側に位置する上流側案内面及び前記送風方向の下流側に位置する下流側案内面を有する接続流路と、前記上流側案内面の前記吸込流路側の端部から所定の位置まで該上流側案内面を前記床面の下方に延長するように延び、該所定の位置から前記送風方向の上流側に後退するように前記吸込方向に延びることで、空気の流れを整流する整流面と、を備える。

この構成によれば、床面に沿って流れる境界層が、接続流路の上流側案内面、及び下流側案内面に沿って円滑に案内された後、吸込流路によって床面の下方に吸引される。これにより、床面に沿って流れる主流と境界層とをスムーズに分離することが可能となる。さらに、境界層が吸込流路を通じて下方に吸引される際に生じる淀み圧（負圧）の影響を低減することができる。これにより、主流をより安定的に流通させることができる。加えて、上流側案内面の下流側の端部と、吸込流路の上流側壁面との間に整流面が形成されていることから、上流側案内面に沿って下方に向かう流れは、整流面、上流側壁面によって囲まれた領域内（即ち、整流面の下方）で、コアンダ効果に基づく循環渦を形成する。これにより、吸込流路内の流れがさらに安定化するため、吸込流路内の流れと主流との静圧差の変動が抑制され、主流と境界層とをよりスムーズに分離することが可能となる。

本発明の第二の態様によれば、境界層制御装置は、前記上流側案内面と前記下流側案内面との間で、前記送風方向に間隔をあけて配列された複数のフローガイドをさらに備え、各前記フローガイドは、前記送風方向の下流側に向かうに従って前記吸込方向に屈曲していてもよい。

この構成によれば、フローガイドによって境界層を円滑に転向させるとともに、これを整流することができる。その結果、吸込流路内における流れの変動を抑制することができる。これにより、吸込流路内の流れがさらに安定化するため、吸込流路内の流れと主流との静圧差の変動が抑制され、主流と境界層とをよりスムーズに分離することが可能となる。

本発明の第三の態様によれば、前記送風方向における前記整流面の寸法をＸとし、前記送風方向における隣接する一対の前記フローガイド同士の間の間隔をＹとしたとき、前記Ｘ及び前記Ｙは、（１）式に示す関係を満たしてもよい。
０．５≦Ｘ／Ｙ≦５ ・・・（１）

この構成によれば、送風方向における整流面の寸法を十分大きく確保できることから、当該整流面の下方に、より安定的な循環渦を形成することができる。これにより、吸込流路内の流れがさらに安定化するため、吸込流路内の流れと主流との静圧差の変動が抑制され、主流と境界層とをよりスムーズに分離することが可能となる。

本発明の第四の態様によれば、境界層制御装置は、前記送風方向における前記接続流路のさらに下流側に設けられて前記吸込流路に接続された下流側接続流路をさらに備えてもよい。

この構成によれば、下流側接続流路が形成されていることによって、上流側の接続流路よりも下流側で新たに発生した境界層を吸込流路に向けて吸引することができる。これにより、送風方向における下流側の流れに境界層が含まれてしまう可能性をさらに低減することができる。さらに、接続流路と下流側接続流路とで必要となる吸込流量（負圧）をそれぞれ小さく抑えることができる。その結果、境界層が下方に吸引される際に生じる淀み圧（負圧）の影響を低減することができる。これにより、主流をより安定的に流通させることができる。

本発明の第五の態様によれば、前記床面における前記接続流路と前記下流側接続流路との間の領域は、前記送風方向の下流側に向かうに従って前記床面から離れる方向に延びる傾斜面であり、前記下流側接続流路における前記送風方向の上流側を向く面は、前記送風方向において前記傾斜面に対向していてもよい。

この構成によれば、床面における接続流路と下流側接続流路との間の領域を流れる境界層が傾斜面に沿って安定的に案内されるとともに、下流側接続流路における上流側を向く面によって当該境界層を効率的に捕捉することができる。その結果、主流と境界層とをよりスムーズに分離することができ、主流をより安定的に流通させることができる。

本発明の第六の態様によれば、風洞試験装置は、上記いずれか一の態様に係る境界層制御装置と、該境界層制御装置の下流側に配置され、試験対象物が設置される移動地面板と、前記試験対象物に対して風を送る送風機と、を備える。

この構成によれば、境界層の影響が抑えられることで、より正確に試験を行うことが可能な風洞試験装置を得ることができる。

本発明によれば、境界層の影響をより一層低減することが可能な境界層制御装置、及び風洞試験装置を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る風洞試験装置の構成を示す模式図である。 本発明の第一実施形態に係る風洞試験装置の要部拡大図である。 本発明の第一実施形態に係る境界層制御装置の構成を示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係る境界層制御装置の要部拡大断面図である。 本発明の第三実施形態に係る境界層制御装置の要部拡大断面図である。 本発明の第三実施形態に係る境界層制御装置の作用を説明する断面図である。 本発明の各実施形態に係る境界層制御装置の変形例を示す要部拡大断面図である。

［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態に係る風洞試験装置１００について、図１から図３を参照して説明する。図１に示すように、風洞試験装置１００は、風洞本体１と、送風路２と、ファン３と、境界層制御装置４と、を備えている。

風洞本体１は、測定室１１と、測定室１１の内部に配置された移動地面板１２と、を有している。移動地面板１２は、試験対象物である自動車Ｍの走行状態を模擬するための装置である。図２に示すように、移動地面板１２は、一対のローラ１３と、これらローラ１３の間に掛け渡されたベルト１４と、駆動装置（不図示）と、を有している。ベルト１４は、自動車Ｍの車輪の回転方向と反対の方向に回動する。ベルト１４は、車輪の回転数に同期した状態で回動する。測定室１１内には、送風路２を通じて空気流Ｆ（風）が供給される。

再び図１に示すように、送風路２は、内部に空気が流通する管状をなしている。送風路２は、送風路本体２１と、送風路本体２１内に設けられた空気冷却部２２、整流部２３、及び複数のコーナーベーン２４と、を有している。送風路本体２１は、測定室１１の一方側に設けられた吸気口２５から、測定室１１の外側を通って、測定室１１の他方側に設けられた送風口２６にかけて延びる環状をなしている。以降の説明では、測定室１１内における送風口２６から吸気口２５に向かう方向を送風方向と呼ぶ。さらに、送風口２６から見て吸気口２５が位置する側を送風方向における下流側と呼び、その反対側を上流側と呼ぶ。

送風路本体２１は、吸気口２５に接続された第一配管２１ａと、平面視で第一配管２１ａと直交する方向に接続された第二配管２１ｂと、第二配管２１ｂと直交する方向に接続された第三配管２１ｃと、第三配管２１ｃと直交する方向に延びる第四配管２１ｄと、第四配管２１ｄに直交する方向に延びるとともに上記の送風口２６に接続された第五配管２１ｅと、を有している。第一配管２１ａと第二配管２１ｂとがなす角部には、空気の流れを整流し、円滑に角部を通過させるためのコーナーベーン２４Ａが設けられている。同様に、第二配管２１ｂと第三配管２１ｃとがなす角部にはコーナーベーン２４Ｂが設けられている。第三配管２１ｃと第四配管２１ｄとがなす角部にはコーナーベーン２４Ｃが設けられている。第四配管２１ｄと第五配管２１ｅとがなす角部にはコーナーベーン２４Ｄが設けられている。

第三配管２１ｃの内部には、送風路本体２１内の空気を圧送するためのファン３が設けられている。ファン３は、第二配管２１ｂ側から第四配管２１ｄ側に向かって空気を圧送する。即ち、送風路本体２１の内部では、第一配管２１ａ、第二配管２１ｂ、第三配管２１ｃ、第四配管２１ｄ、第五配管２１ｅ、測定室１１の順に空気が流通する。

第五配管２１ｅの内部には、上流側から順に、空気冷却部２２、及び整流部２３が設けられている。空気冷却部２２は、当該空気冷却部２２を通過する空気と冷媒との間で熱交換をすることで空気の温度を調節する熱交換器である。整流部２３は、空気冷却部２２を経て温度調節された空気の流れを整流して層流状態を作り出すために設けられている。

次いで、図２と図３を参照して、境界層制御装置４の構成について説明する。図２に示すように、測定室１１の内部では、送風方向の上流側から下流側に向かって空気（空気流Ｆ）が流通している。測定室１１の床面Ｂ近傍では、この空気流Ｆの一部が床面Ｂとの間で生じる摩擦力によって引きずられることで境界層Ｆｂが形成される。以降の説明では、空気流Ｆのうち、境界層Ｆｂを除く成分を主流Ｆｍと呼ぶ。即ち、空気流Ｆは、床面Ｂから離間する方向に向かって境界層Ｆｂと、主流Ｆｍと、を含んでいる。主流Ｆｍは床面Ｂを基準とする高さ方向において均一な流速分布を有する。一方で、境界層Ｆｂの流速は、主流Ｆｍの流速よりも小さく、かつ床面Ｂに近付くほど低流速となるため、風洞試験で自動車Ｍの走行状態を模擬する際の再現性に影響を与える場合がある。境界層制御装置４は、この境界層Ｆｂを吸込むことによって、風洞試験への影響を低減するために設けられている。

より具体的には、境界層制御装置４は、吸込流路４１と、接続流路４２と、整流面４３（図３参照）と、フローガイド４４（図３参照）と、吸引ファン４５（図１参照）と、を有している。吸込流路４１は、測定室１１の床面Ｂの下方に設けられている。吸込流路４１は、床面Ｂから離れる方向に延びている。より具体的には、吸込流路４１は、床面Ｂ側から鉛直下方に向かって延びている。吸込流路４１の上側の端部は、後述する接続流路４２に接続されている。吸込流路４１の下側の端部には、吸引ファン４５が接続されている。吸引ファン４５は、吸込流路４１、及び接続流路４２を流通する空気を吸引する。即ち、吸込流路４１内では、上側（床面Ｂ側）から下側（吸引ファン４５側）に向かう方向に空気が流通する。以降の説明では、上側から下側に向かう方向を、吸込方向と呼ぶ。吸込流路４１の上流側の面（即ち、下流側を向く面）は、この吸込方向に延びる上流側壁面４１ａとされている。

接続流路４２は、床面Ｂ上の空間と上記の吸込流路４１とを接続している。接続流路４２の床面Ｂ側の端部は、床面Ｂ上に開口する開口部４１ｂとされている。送風方向における接続流路４２の寸法は、吸込流路４１の寸法よりも小さく設定されている。図３に示すように、接続流路４２の上流側に位置する面（即ち、下流側を向く面）は、送風方向における上流側から下流側に向かうに従って吸込方向における上側から下側に向かって延びる上流側案内面４２ａとされている。接続流路４２の下流側に位置する面（即ち、上流側を向く面）は、送風方向における上流側から下流側に向かうに従って吸込方向における上側から下側に向かって湾曲するように延びる下流側案内面４２ｂとされている。つまり、接続流路４２は、上流側から下流側に向かうに従って吸込方向に屈曲するように延びている。

接続流路４２内における上流側案内面４２ａから下流側案内面４２ｂとの間には、複数のフローガイド４４が設けられている。フローガイド４４は、床面Ｂ上から接続流路４２に流入した空気の流れを整流する。本実施形態では、フローガイド４４は、送風方向における最も上流側に位置する主フローガイド４４ｍと、主フローガイド４４ｍの下流側に等間隔を空けて配列された５つの副フローガイド４４ｓと、を有している。主フローガイド４４ｍの上流側の端部は、接続流路４２の上流側案内面４２ａにおける下流側の端部に接続されている。主フローガイド４４ｍは、送風方向における上流側から下流側に向かうに従って、吸込方向における上側から下側に向かうように湾曲している。主フローガイド４４ｍの厚さ方向における両面のうち、上側を向く面は上流側案内面４２ａと面一に接続された主案内面４４ａとされている。主フローガイド４４ｍの厚さ方向における両面のうち、下側を向く面は吸込流路４１の上流側壁面４１ａに対して送風方向に間隔を空けて対向する整流面４３とされている。この整流面４３は、上流側案内面４２ａの下流側の端部から上流側に後退するように延びている。より詳細には、整流面４３は、上流側案内面４２ａにおける吸込流路４１側の端部から、当該上流側案内面４２ａを床面Ｂの下方に向かって延長するように延びている。さらに、整流面４３は、上記の所定の位置から送風方向の上流側に後退するように吸込方向に延びている。これにより、整流面４３は、吸込流路４１内の空気の流れを整流する。

それぞれの副フローガイド４４ｓは、平板部４４ｆと、湾曲部４４ｃと、を有している。平板部４４ｆは、一端が接続流路４２の開口部４１ｂ上に位置するとともに、送風方向における上流側から下流側に向かうに従って吸込方向の上側から下側に向かって延びている。湾曲部４４ｃは、平板部４４ｆの下端に接続されるとともに、送風方向の上流側から下流側に向かうに従って、吸込方向の上側から下側に向かうように湾曲（屈曲）している。さらに、送風方向における上流側に位置する副フローガイド４４ｓほど、平板部４４ｆの長さが長く設定されている。即ち、吸込方向における各副フローガイド４４ｓの下側の端部（湾曲部４４ｃの下側の端部）の高さ位置は、上流側に位置する副フローガイド４４ｓほど下側になっている。

図３に示すように、送風方向における整流面４３の寸法をＸとし、主フローガイド４４ｍの下側の端部と当該主フローガイド４４ｍに隣接する副フローガイド４４ｓとの間の送風方向における寸法（即ち、互いに隣接するフローガイド４４の下流側の端部同士の離間寸法）をＹとしたとき、ＸとＹは下記（１）式の関係を満たすように設定されていることが望ましい。
０．５≦Ｘ／Ｙ≦５ ・・・（１）
より望ましくは、ＸとＹは下記（２）式の関係を満たし、最も望ましくはＸとＹは下記（３）式の関係を満たしている。
０．５≦Ｘ／Ｙ≦３ ・・・（２）
０．５≦Ｘ／Ｙ≦１．５ ・・・（３）

続いて、本実施形態に係る風洞試験装置１００、及び境界層制御装置４の動作について説明する。風洞試験装置１００を運転するに先立って、測定室１１内の移動地面板１２上に、試験対象物としての自動車Ｍ（又は、二輪車、鉄道車両等の輸送機械）を設置する。より具体的には、自動車Ｍの前端部を送風口２６に向かうように配置する。次に、移動地面板１２上で自動車Ｍの車輪を回転させる。車輪の回転に伴って移動地面板１２が回動する。さらに、ファン３を駆動することで、送風路２内に空気流Ｆを発生させる。この空気流Ｆは、送風口２６を通じて測定室１１内に層流状態で流入する。測定室１１内では、自動車Ｍに対して前方側から空気流Ｆが衝突する。これにより、定位置で自動車Ｍの走行状態が再現される。自動車Ｍの表面を通過した空気流Ｆは、測定室１１の下流側に設けられた吸気口２５を経て送風路２内に再び流入する。

ここで、測定室１１の床面Ｂ近傍では、空気流Ｆの一部が床面Ｂとの間で生じる摩擦力によって引きずられることで境界層Ｆｂが形成される。境界層Ｆｂの流速は、主流Ｆｍの流速よりも小さいため、風洞試験で自動車Ｍの走行状態を模擬する際の再現性に影響を与える場合がある。そこで、本実施形態に係る風洞試験装置１００は、この境界層Ｆｂを低減するために上記の境界層制御装置４を備えている。

図３に示すように、床面Ｂ近傍で発生した境界層Ｆｂは、上述の吸引ファン４５によって、接続流路４２、及び吸込流路４１を経て床面Ｂからさらに下方に向かって吸引される。より具体的には、境界層Ｆｂは、接続流路４２の上流側案内面４２ａ、及び下流側案内面４２ｂに沿って円滑に案内された後、吸込流路４１によって床面Ｂの下方に吸引される。これにより、床面Ｂに沿って流れる主流Ｆｍと境界層Ｆｂとをスムーズに分離することが可能となる。さらに、主流Ｆｍと境界層Ｆｂとがスムーズに分離されることによって、境界層Ｆｂが吸込流路４１を通じて下方に吸引される際に生じる淀み圧（負圧）の影響を低減することができる。その結果、主流Ｆｍをより安定的に流通させることができる。これにより、境界層Ｆｂの影響をより一層低減することが可能となる。

加えて、上流側案内面４２ａの下流側の端部と、吸込流路４１の上流側壁面４１ａとの間に、主フローガイド４４ｍによる整流面４３が形成されていることから、上流側案内面４２ａに沿って下方に向かう流れは、整流面４３、上流側壁面４１ａによって囲まれた領域Ａ内（即ち、整流面４３の下方）で、コアンダ効果に基づく循環渦Ｖｃを形成する。この循環渦Ｖｃは、上記領域Ａ内で定常的に旋回する。これにより、吸込流路４１内の他の領域で他の渦が発生する可能性が低減されることから、吸込流路４１内の流れがさらに安定化する。その結果、吸込流路４１内の流れと主流Ｆｍとの静圧差の変動が抑制され、主流Ｆｍと境界層Ｆｂとをよりスムーズに分離することが可能となる。

さらに、上記の構成によれば、フローガイド４４によって境界層Ｆｂを円滑に転向させるとともに、これを整流することができる。その結果、吸込流路４１内における流れの変動を抑制することができる。これにより、吸込流路４１内の流れがさらに安定化するため、吸込流路４１内の流れと主流Ｆｍとの静圧差の変動が抑制され、主流Ｆｍと境界層Ｆｂとをよりスムーズに分離することが可能となる。

加えて、上記実施形態では、送風方向における整流面４３の寸法をＸとし、互いに隣接するフローガイド４４の下流側の端部同士の離間寸法をＹとしたとき、Ｘ及びＹは、上記（１）式に示す関係を満たしている。この構成によれば、送風方向における整流面４３の寸法を十分大きく確保できることから、当該整流面４３の下方に、より安定的な循環渦Ｖｃを形成することができる。これにより、吸込流路４１内の流れがさらに安定化するため、吸込流路４１内の流れと主流Ｆｍとの静圧差の変動が抑制され、主流Ｆｍと境界層Ｆｂとをよりスムーズに分離することが可能となる。

以上、本発明の第一実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図４を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、送風方向における接続流路４２のさらに下流側に間隔を空けて他の流路（下流側接続流路２４２）がさらに設けられている点で上記第一実施形態とは相違している。下流側接続流路２４２の下側の端部は、上記の吸込流路４１に接続されている。下流側接続流路２４２は、床面Ｂから離れる方向に空気を吸引する。なお、図４では、上述のフローガイド４４の図示を省略している。

上記の構成によれば、上流側の接続流路４２で吸引し切れなかった境界層Ｆｂ´が、下流側接続流路２４２を経て吸込流路４１によって吸引される。これにより、送風方向における下流側の流れに境界層Ｆｂ´が含まれてしまう可能性をさらに低減することができる。さらに、接続流路４２と下流側接続流路２４２とで必要となる吸込流量（負圧）をそれぞれ小さく抑えることができる。その結果、境界層Ｆｂ´が下方に吸引される際に生じる淀み圧（負圧）の影響を低減することができる。これにより、主流Ｆｍをより安定的に流通させることができる。

以上、本発明の第二実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第二実施形態では、接続流路４２の下流側に１つのみの下流側接続流路２４２が設けられている例について説明した。しかしながら、下流側接続流路２４２の数は１つに限定されず、２つ以上であってもよい。下流側接続流路２４２の数が多いほど、境界層Ｆｂ´をより十分に吸引・低減することができる。

［第三実施形態］
続いて、本発明の第三実施形態について、図５と図６を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、上記第二実施形態の構成に加えて、以下の点で第一実施形態と相違している。即ち、本実施形態では、床面Ｂにおける接続流路４２と下流側接続流路２４２との間の領域は、送風方向の下流側に向かうに従って床面Ｂから離れる方向に延びる傾斜面Ｓとなっている。より具体的には、この傾斜面Ｓは、送風方向の下流側に向かうに従って下方に向かうように傾斜している。これにより、下流側接続流路２４２における上流側を向く面は、送風方向において傾斜面Ｓに対向している。

上記の構成によれば、床面Ｂにおける接続流路４２と下流側接続流路２４２との間の領域を流れる境界層Ｆｂ´が傾斜面Ｓに沿って安定的に案内されるとともに、下流側接続流路２４２における上流側を向く面によって当該境界層Ｆｂ´を効率的に捕捉することができる（図６参照）。その結果、主流Ｆｍと境界層Ｆｂ´とをよりスムーズに分離することができ、主流Ｆｍをより安定的に流通させることができる。

以上、本発明の第三実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第三実施形態では、接続流路４２の下流側に１つのみの下流側接続流路２４２が設けられている例について説明した。しかしながら、下流側接続流路２４２の数は１つに限定されず、２つ以上であってもよい。下流側接続流路２４２の数が多いほど、境界層Ｆｂ´をより十分に吸引・低減することができる。

さらに、上記の各実施形態では、接続流路４２内にフローガイド４４が設けられ、このうち主フローガイド４４ｍの下側の面が整流面４３とされている例について説明した。しかしながら、フローガイド４４は必ずしも設けられている必要はなく、図７に示すように、接続流路４２の上流側案内面４２ａの下流側の端部と、吸込流路４１の上流側壁面４１ａとを、送風方向において互いに異なる位置に配置することで整流面４３を形成することも可能である。この構成によっても上述したものと同様の作用効果を得ることができる。

加えて、上記の各実施形態では、送風路２が環状の流路を形成している構成を例に説明した。しかしながら、送風路２の構成は上記に限定されず、環状をなしていない形式の流路（エッフェル型）を送風路２とすることも可能である。この種の送風路２であっても、上記の各実施形態に係る構成を好適に適用することができる。また、送風路２内における空気冷却部２２、整流部２３、及び複数のコーナーベーン２４等の配置は、上記実施形態の例に限定されず、仕様や環境条件に応じて適宜変更することが可能である。

１…風洞本体
２…送風路
３…ファン
４…境界層制御装置
１１…測定室
１２…移動地面板
１３…ローラ
１４…ベルト
２１…送風路本体
２２…空気冷却部
２３…整流部
２４…コーナーベーン
２５…吸気口
２６…送風口
４１…吸込流路
４２…接続流路
４３…整流面
４４…フローガイド
４５…吸引ファン
１００…風洞試験装置
２４２…下流側接続流路
２１ａ…第一配管
２１ｂ…第二配管
２１ｃ…第三配管
２１ｄ…第四配管
２１ｅ…第五配管
２４ａ…Ａコーナーベーン
２４ｂ…Ｂコーナーベーン
２４ｃ…Ｃコーナーベーン
２４ｄ…Ｄコーナーベーン
４１ａ…上流側壁面
４１ｂ…開口部
４２ａ…上流側案内面
４２ｂ…下流側案内面
４４ａ…主案内面
４４ｃ…湾曲部
４４ｆ…平板部
４４ｍ…主フローガイド
４４ｓ…副フローガイド
Ａ…領域
Ｆ…空気流
Ｆｂ…境界層
Ｆｍ…主流
Ｍ…自動車
Ｓ…傾斜面
Ｖｃ…循環渦

Claims (6)

1. 送風された空気と床面との間の摩擦によって形成される境界層を吸い込む境界層制御装置であって、
   前記床面の下方に設けられ、該床面から離れる方向である吸込方向に空気を吸い込むとともに、該吸込方向に沿って延びる上流側壁面を有する吸込流路と、
   前記床面から、前記空気が送風される方向である前記送風方向の下流側に向かうに従って前記吸込方向に屈曲して延びて前記吸込流路に接続されるとともに、前記送風方向の上流側に位置する上流側案内面及び前記送風方向の下流側に位置する下流側案内面を有する接続流路と、
   前記上流側案内面の前記吸込流路側の端部から所定の位置まで該上流側案内面を前記床面の下方に延長するように延び、該所定の位置から前記送風方向の上流側に後退するように前記吸込方向に延びることで、空気の流れを整流する整流面と、
   を備える境界層制御装置。
2. 前記上流側案内面と前記下流側案内面との間で、前記送風方向に間隔をあけて配列された複数のフローガイドをさらに備え、各前記フローガイドは、前記送風方向の下流側に向かうに従って前記吸込方向に屈曲している請求項１に記載の境界層制御装置。
3. 前記送風方向における前記整流面の寸法をＸとし、前記送風方向における隣接する一対の前記フローガイド同士の間の間隔をＹとしたとき、前記Ｘ及び前記Ｙは、（１）式に示す関係を満たす請求項２に記載の境界層制御装置。
   ０．５≦Ｘ／Ｙ≦５ ・・・（１）
4. 前記送風方向における前記接続流路のさらに下流側に設けられて前記吸込流路に接続された下流側接続流路をさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の境界層制御装置。
5. 前記床面における前記接続流路と前記下流側接続流路との間の領域は、前記送風方向の下流側に向かうに従って前記床面から離れる方向に延びる傾斜面であり、
   前記下流側接続流路における前記送風方向の上流側を向く面は、前記送風方向において前記傾斜面に対向している請求項４に記載の境界層制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の境界層制御装置と、
   該境界層制御装置の下流側に配置され、試験対象物が設置される移動地面板と、
   前記試験対象物に対して風を送る送風機と、
   を備える風洞試験装置。

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