JP3189928B2 - Heavy piston driven shock wind tunnel and control method thereof - Google Patents

Heavy piston driven shock wind tunnel and control method thereof

Info

Publication number
JP3189928B2
JP3189928B2 JP03304894A JP3304894A JP3189928B2 JP 3189928 B2 JP3189928 B2 JP 3189928B2 JP 03304894 A JP03304894 A JP 03304894A JP 3304894 A JP3304894 A JP 3304894A JP 3189928 B2 JP3189928 B2 JP 3189928B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
pressure chamber
low
chamber
wind tunnel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03304894A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07218380A (en
Inventor
文男 東野
康二 松永
尚之 松本
Original Assignee
石川島播磨重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 石川島播磨重工業株式会社 filed Critical 石川島播磨重工業株式会社
Priority to JP03304894A priority Critical patent/JP3189928B2/en
Publication of JPH07218380A publication Critical patent/JPH07218380A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3189928B2 publication Critical patent/JP3189928B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般的にガンタンネル
といわれる重ピストン駆動型衝撃風洞およびその制御方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heavy-piston-driven impact wind tunnel generally called a gun tunnel, and a control method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、風洞は、風速を制御され
た一様な気流を発生させ、この気流を航空機、自動車さ
らには船舶等の空気中を運動する物体の模型に吹き付け
ることにより、前記物体の実物への気流の影響を相似法
則を用いて調査する実験装置である。
2. Description of the Related Art As is well known, a wind tunnel generates a uniform airflow having a controlled wind speed, and the airflow is blown onto a model of an object moving in the air, such as an aircraft, an automobile, and a ship. This is an experimental device for investigating the influence of the airflow on the real object of the object using a similarity law.

【0003】風洞は、発生する風速の大きさに応じて様
々な種類のものがこれまでに提案されてきた。
[0003] Various types of wind tunnels have been proposed so far according to the magnitude of the generated wind speed.

【0004】そのなかでも、高マッハ数の実験を行うこ
とができる高速風洞としては、当初、図2に示すよう
に、高圧空気を充填された高圧室1に先細型のラバール
管を用いた吹出しノズル2を介して低圧室または排気装
置3を接続しておき、高圧室1と吹出しノズル2との間
に設けられた調圧弁4を開くことにより、低圧室または
排気装置3の内部に、300m/s 以上の音速を越えた気
流を発生させるという構成が提案された。
[0004] Among them, as a high-speed wind tunnel in which experiments at a high Mach number can be performed, as shown in FIG. 2, a high-pressure chamber 1 filled with high-pressure air is blown out using a tapered Laval tube. By connecting the low pressure chamber or the exhaust device 3 via the nozzle 2 and opening the pressure regulating valve 4 provided between the high pressure chamber 1 and the blowing nozzle 2, 300 m A configuration has been proposed to generate an airflow that exceeds the speed of sound above / s.

【0005】しかし、この風洞には、大規模な設備とな
るとともにその設備費がかさんでしまうという問題があ
った。
[0005] However, this wind tunnel has a problem that the equipment becomes large-scale and the equipment cost increases.

【0006】そこで、図3に示す風洞が提案された。こ
れは、高圧の駆動ガスを充填された高圧室5と低圧の作
動ガスを充填された低圧室6とを破裂膜(ラプチャディ
スク)7を介して接続するとともに、低圧室6のもう一
方の端部側には吹出しノズル8を設けておき、破裂膜7
を破ることにより、高圧室5と低圧室6との間の圧力差
により音速を越えた気流を発生させるものである。
Therefore, a wind tunnel shown in FIG. 3 has been proposed. This connects a high-pressure chamber 5 filled with a high-pressure driving gas and a low-pressure chamber 6 filled with a low-pressure working gas via a rupture membrane (rupture disk) 7 and the other end of the low-pressure chamber 6. A blowing nozzle 8 is provided on the side of the rupture membrane 7.
, An airflow exceeding the speed of sound is generated due to the pressure difference between the high-pressure chamber 5 and the low-pressure chamber 6.

【0007】この風洞によれば、低マッハ数領域の気流
を形成することは可能であるが、気流の持続時間が短い
という問題があった。
According to this wind tunnel, it is possible to form an airflow in a low Mach number region, but there is a problem that the duration of the airflow is short.

【0008】そこで、図4に示す風洞が提案された。こ
れは、一般に衝撃風洞とよばれるものであり、高圧の駆
動ガスを充填された駆動筒たる高圧室9と低圧の作動ガ
スを充填された作動筒たる低圧室10とを破裂膜11を
介して接続するとともに低圧室10のもう一方の端部側
には急速開閉弁12aおよびラバール管を用いた吹出し
ノズル12を介して、真空ポンプ13aにより真空吸引
される測定室13を配置しておき、破裂膜11を破るこ
とにより、高圧室9の内部の駆動ガスが急激に膨脹して
低圧室10に衝撃波を発生させ、発生した衝撃波が低圧
室10の管端で反射する間に、この管端付近に高温高圧
ガス(3000K、100気圧程度)を生成させ、この
高温高圧ガスをノズル12から測定室13に吹き込むこ
とにより、数ms程度の時間だけ、極超音速流を形成する
ものである。
Therefore, a wind tunnel shown in FIG. 4 has been proposed. This is generally called a shock wind tunnel, and a high-pressure chamber 9 as a driving cylinder filled with a high-pressure driving gas and a low-pressure chamber 10 as a working cylinder filled with a low-pressure working gas are interposed through a rupture membrane 11. At the other end of the low pressure chamber 10, a measurement chamber 13, which is evacuated by a vacuum pump 13 a via a quick opening / closing valve 12 a and a blowing nozzle 12 using a Laval tube, is arranged at the other end of the low pressure chamber 10. By breaking the membrane 11, the driving gas inside the high-pressure chamber 9 expands rapidly to generate a shock wave in the low-pressure chamber 10, and while the generated shock wave is reflected at the pipe end of the low-pressure chamber 10, the vicinity of this pipe end A high-temperature and high-pressure gas (3000 K, about 100 atm) is generated, and the high-temperature and high-pressure gas is blown into the measurement chamber 13 from the nozzle 12 to form a hypersonic flow for about several ms.

【0009】しかし、この衝撃風洞は得られる高温高圧
ガスの温度が高くなるが、高温高圧ガスの圧力を上昇す
ることは難しいために、極超音速気流の持続時間を数ms
超に延長することは難しいという問題があった。
[0009] However, in this shock wind tunnel, although the temperature of the high-temperature and high-pressure gas obtained becomes high, it is difficult to increase the pressure of the high-temperature and high-pressure gas.
There was a problem that it was difficult to extend beyond.

【0010】そこで、衝撃風洞の改良型として、図5に
示すように、低圧室10の内部に摺動自在のピストン1
4を内設しておき、破裂膜11を破った際の衝撃波で高
温高圧ガスを形成するのではなく、ピストン14により
熱的に損失が少ない等エンタルピ圧縮を行うことによ
り、気流の持続時間を200ms程度に拡大する風洞が提
案された。本明細書では、このような型式の風洞を重ピ
ストン駆動型衝撃風洞(ガンタンネル)と称する。
Therefore, as an improved shock wind tunnel, a slidable piston 1 is inserted into a low-pressure chamber 10 as shown in FIG.
4 is provided internally, and instead of forming a high-temperature and high-pressure gas by a shock wave when the rupture membrane 11 is broken, the isoenthalpy compression with a small thermal loss by the piston 14 is performed to reduce the duration of the airflow. A wind tunnel that expands to about 200 ms has been proposed. In this specification, such a type of wind tunnel is referred to as a heavy-piston-driven impact wind tunnel (gun tunnel).

【0011】重ピストン駆動型衝撃風洞の作動条件は、
ピストン重量とピストン駆動圧比とにより決定される。
この種の重ピストン駆動型衝撃風洞では、熱的に損失が
少ない等エンタルピ圧縮を行っているために、衝撃風洞
に比較すると、得られる高温高圧ガスの温度を上げずに
圧力を上げることができるため、気流の持続時間を拡大
できる。
The operating conditions of the heavy piston driven type wind tunnel are as follows:
It is determined by the piston weight and the piston drive pressure ratio.
In this type of heavy-piston-driven shock wind tunnel, pressure is increased without increasing the temperature of the resulting high-temperature and high-pressure gas, as compared to a shock wind tunnel, because isenthalpy compression with low thermal loss is performed. Therefore, the duration of the airflow can be extended.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、実験対象に
よっては例えばマッハ数が1〜4程度の常温および常圧
の超音速気流を測定室に形成して実験を行いたい場合が
ある。
By the way, depending on the object of the experiment, there is a case where it is desired to conduct an experiment by forming a supersonic airflow having a Mach number of about 1 to 4 at normal temperature and normal pressure in the measurement chamber.

【0013】ところが、図2または図3に示す風洞で
は、マッハ数が1〜4程度の超音速気流を形成すること
はできるが、吹出しノズルから噴出される気流の温度が
常温以下に極端に低下してしまう。気流の温度を常温程
度とするには、高圧室内における高圧ガスの温度を例え
ばヒータ等を用いることにより上昇させればよいが、ヒ
ータの加熱能力等を勘案すると、確実に所定の温度に加
熱を行うことは容易ではない。
However, in the wind tunnel shown in FIG. 2 or FIG. 3, a supersonic airflow having a Mach number of about 1 to 4 can be formed, but the temperature of the airflow ejected from the blowing nozzle drops extremely below room temperature. Resulting in. In order to make the temperature of the airflow about normal temperature, the temperature of the high-pressure gas in the high-pressure chamber may be increased by using, for example, a heater, but in consideration of the heating capability of the heater, etc., the heating is surely performed to the predetermined temperature. It is not easy to do.

【0014】また、図4に示す衝撃風洞や図5に示す重
ピストン駆動型衝撃風洞では総エンタルピが高く成り過
ぎるために、気流の温度および圧力が高く成り過ぎてし
まい、風洞実験において実在気体効果の影響を消去する
のが困難になってしまう。
Further, in the shock wind tunnel shown in FIG. 4 and the heavy piston drive type shock wind tunnel shown in FIG. 5, the total enthalpy becomes too high, so that the temperature and pressure of the air flow become too high. Makes it difficult to eliminate the effects of

【0015】本発明は、上記の従来の技術が有する問題
を解決するためになされたものであり、例えばマッハ数
が1〜4程度であって常温および常圧の超音速気流を形
成することができる重ピストン駆動型衝撃風洞と、常温
および常圧の超音速気流を形成することができる重ピス
トン駆動型衝撃風洞の制御方法とを提供することを目的
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. For example, it is possible to form a supersonic airflow having a Mach number of about 1 to 4 at normal temperature and normal pressure. An object of the present invention is to provide a heavy piston driven shock wind tunnel capable of forming a supersonic airflow at normal temperature and normal pressure, and a method of controlling the heavy piston driven shock wind tunnel capable of forming a supersonic airflow.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる重ピスト
ン駆動型衝撃風洞は、高圧の駆動ガスを充填される高圧
室と、内部に摺動自在のピストンを有するとともに低圧
の作動ガスを充填され、前記高圧室に接続される筒状の
低圧室と、前記高圧室および低圧室を区切る破裂膜と、
前記低圧室の両端部のうちの前記高圧室との接続側でな
い側の端部に設けられた急速開閉弁付の吹出しノズル
と、前記吹出しノズルに接続された真空吸引される測定
室とを備える重ピストン駆動型衝撃風洞であって、さら
に、前記低圧室と前記吹出しノズルとの間に設けられ
る、前記低圧室に発生する高圧ガスの吹出し前の温度お
よび圧力を制御するオリフィスを有するプレナムチャン
バを備えることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A heavy-piston driven shock wind tunnel according to the present invention has a high-pressure chamber filled with a high-pressure driving gas and a slidable piston inside and is filled with a low-pressure working gas. A cylindrical low-pressure chamber connected to the high-pressure chamber, and a rupture membrane separating the high-pressure chamber and the low-pressure chamber;
The low-pressure chamber includes a blow-off nozzle with a quick opening / closing valve provided at an end of the both ends of the low-pressure chamber that is not connected to the high-pressure chamber, and a measurement chamber connected to the blow-off nozzle and suctioned by vacuum. A plenum chamber having a heavy piston drive type impact wind tunnel, further comprising an orifice provided between the low pressure chamber and the blow nozzle, for controlling the temperature and pressure of the high pressure gas generated in the low pressure chamber before blowing. It is characterized by having.

【0017】本発明にかかる重ピストン駆動型衝撃風洞
の制御方法は、高圧の駆動ガスを充填された高圧室と、
内部に摺動自在のピストンを有するとともに低圧の作動
ガスを充填され、前記高圧室に接続された筒状の低圧室
とを区切る破裂膜を破ることにより前記低圧室の内部に
衝撃波を発生させて前記ピストンを駆動することにより
前記低圧室の両端部のうちの前記高圧室との接続側でな
い側の端部に接続された急速開閉弁付の吹出しノズル側
の内部に高圧ガスを発生させ、発生した高圧ガスを前記
急速開閉弁を開くことにより前記吹出しノズルに接続さ
れた真空吸引される測定室に超音速の気流として噴出す
る重ピストン駆動型衝撃風洞の制御方法であって、予
め、前記低圧室と前記吹出しノズルとの間に前記低圧室
に発生する高圧ガスの吹出し前の温度および圧力を制御
するオリフィスを有するプレナムチャンバを設けること
により、前記測定室へ噴出される前記気流の温度および
圧力を制御することを特徴とするものである。
[0017] A method for controlling a heavy piston driven shock wind tunnel according to the present invention comprises: a high pressure chamber filled with a high pressure driving gas;
It has a slidable piston inside and is filled with a low-pressure working gas, and generates a shock wave inside the low-pressure chamber by breaking a rupture membrane separating the cylindrical low-pressure chamber connected to the high-pressure chamber. By driving the piston, a high-pressure gas is generated inside a blow-off nozzle side with a quick open / close valve connected to an end of the both ends of the low-pressure chamber that is not connected to the high-pressure chamber. A method for controlling a heavy-piston driven shock wind tunnel in which the high-pressure gas is blown out as a supersonic airflow into a vacuum suctioned measurement chamber connected to the blow-out nozzle by opening the quick open / close valve, Providing a plenum chamber having an orifice for controlling the temperature and pressure of the high pressure gas generated in the low pressure chamber before blowing between the chamber and the blowing nozzle; And it is characterized in controlling the temperature and pressure of the air flow ejected.

【0018】[0018]

【作用】本発明にかかる重ピストン駆動型衝撃風洞およ
びその制御方法では、予め、低圧室と吹出しノズルとの
間に、低圧室に発生する高温高圧ガスの温度および圧力
を例えば常温および常圧に制御するオリフィスを有する
プレナムチャンバを設けてあるため、当該プレナムチャ
ンバ内のオリフィスにより高圧ガスに圧力損失が与えら
れるために、吹出しノズルに設けられた急速開閉弁から
噴出される超音速の気流の温度および圧力が制御され
る。
According to the heavy-piston driven shock wind tunnel and the control method therefor according to the present invention, the temperature and pressure of the high-temperature and high-pressure gas generated in the low-pressure chamber are set to, for example, normal temperature and normal pressure between the low-pressure chamber and the blow nozzle. Since a plenum chamber having an orifice to be controlled is provided, a pressure loss is given to the high-pressure gas by the orifice in the plenum chamber, so that the temperature of the supersonic air flow ejected from the quick opening / closing valve provided in the blowing nozzle is increased. And the pressure is controlled.

【0019】また、本発明にかかる重ピストン駆動型衝
撃風洞では、前記オリフィスは交換可能に設置されるた
め、オリフィス口径は変更可能である。
Further, in the heavy-piston-driven impact wind tunnel according to the present invention, the orifice is changeable because the orifice is replaceably installed.

【0020】そのため、オリフィスを交換してオリフィ
ス口径を変更することにより測定室内のよどみ点状態が
調節されて、極めて高い自由度で風洞の作動条件が制御
されることになり、測定室内の気流を例えば常温および
常圧の状態に制御する。
Therefore, by changing the orifice diameter by replacing the orifice, the state of the stagnation point in the measurement chamber is adjusted, and the operating conditions of the wind tunnel are controlled with a very high degree of freedom. For example, control is performed at normal temperature and normal pressure.

【0021】[0021]

【実施例】本発明の一実施例を添付図面を参照しながら
詳細に説明する。図1は、本発明にかかる重ピストン駆
動型衝撃風洞の構成の一例を示す説明図であり、図1
(a)は全体図、図1(b)は図1(a)の破線で囲ま
れた部分の拡大図である。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of a heavy-piston driven shock wind tunnel according to the present invention.
1A is an overall view, and FIG. 1B is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG.

【0022】図1(a)に示すように、高圧の駆動ガス
を充填される高圧室たる駆動筒15が配置され、この駆
動筒15に対して、破裂膜17を介して区切られて、内
部に摺動自在のピストン16を有するとともに低圧の作
動ガスを充填される低圧室たる作動筒18が接続され
る。駆動筒15、作動筒18ともに中空の筒状部材であ
り、破裂膜17を破ることにより駆動筒15および作動
筒18それぞれの内部の圧力差により、作動筒18内に
衝撃波が発生する。
As shown in FIG. 1A, a driving cylinder 15 which is a high-pressure chamber filled with a high-pressure driving gas is arranged. A working cylinder 18 having a slidable piston 16 and being filled with a low-pressure working gas is connected to the working cylinder 18. Both the driving cylinder 15 and the operating cylinder 18 are hollow cylindrical members, and a shock wave is generated in the operating cylinder 18 due to a pressure difference between the driving cylinder 15 and the operating cylinder 18 by breaking the rupture membrane 17.

【0023】作動筒18の内部には、内面に対して摺動
しながら作動筒18の長手方向に、前述の衝撃波を駆動
源として移動するピストン16が設置される。
Inside the working cylinder 18, a piston 16 which is moved in the longitudinal direction of the working cylinder 18 by using the above-mentioned shock wave as a driving source while sliding on the inner surface is provided.

【0024】図1(a)および図1(b)に示すよう
に、作動筒18の両端部のうちの駆動筒15との接続側
でない側の端部には、ピストン16により圧縮されて発
生する例えば80〜100気圧程度の高温高圧ガスの温
度および圧力を制御するオリフィス22を有するプレナ
ムチャンバ23を備える。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the end of the working cylinder 18 which is not connected to the drive cylinder 15 is compressed by a piston 16 and is generated. For example, a plenum chamber 23 having an orifice 22 for controlling the temperature and pressure of a high-temperature and high-pressure gas of about 80 to 100 atmospheres is provided.

【0025】本実施例ではオリフィス22はプレナムチ
ャンバ23のフランジ面に締結されており、口径の異な
る他のオリフィスに交換可能である。オリフィス22の
口径は高温高圧ガスの制御条件に応じて適宜設定する。
In the present embodiment, the orifice 22 is fastened to the flange surface of the plenum chamber 23 and can be replaced with another orifice having a different diameter. The diameter of the orifice 22 is appropriately set according to the control conditions of the high-temperature and high-pressure gas.

【0026】オリフィス22は、作動筒18に発生する
高圧ガスの流量を絞り、後述する吹出しノズル20から
吹出されて測定室21内に形成される気流の条件を制御
する機能を有する。
The orifice 22 has the function of reducing the flow rate of the high-pressure gas generated in the working cylinder 18 and controlling the conditions of the airflow blown out from a blowout nozzle 20 described later and formed in the measurement chamber 21.

【0027】図1(a)に示すように、プレナムチャン
バ23には、急速開閉弁19付の吹出しノズル20が設
置される。急速開閉弁としては、電磁弁を用いた無隔膜
弁を用いたが、破裂膜を用いてもよい。また、吹出しノ
ズル20としては公知のラバール管を用いたものを用い
る。
As shown in FIG. 1A, an outlet nozzle 20 with a quick open / close valve 19 is installed in the plenum chamber 23. Although a non-diaphragm valve using an electromagnetic valve is used as the quick opening / closing valve, a rupture membrane may be used. Further, as the blowing nozzle 20, a nozzle using a known Laval tube is used.

【0028】吹出しノズル20に真空の測定室21が接
続される。測定室21は、測定の際には真空ポンプ24
により真空吸引され、気流の持続時間が200ms程度に
維持される。
A vacuum measuring chamber 21 is connected to the blowing nozzle 20. The measurement chamber 21 is provided with a vacuum pump 24 during measurement.
And the duration of the airflow is maintained at about 200 ms.

【0029】測定室21内には航空機等の測定対象の模
型が配置される。本実施例では、模型(図示しない)は
治具により保持するようにして構成したが、気流の発生
タイミングに対応させて、自然落下または飛行させるよ
うにしてもよい。治具等を用いないことによりより高精
度の実験結果が得られる。
In the measuring room 21, a model to be measured such as an aircraft is arranged. In this embodiment, the model (not shown) is configured to be held by a jig. However, the model may be naturally dropped or fly in accordance with the timing at which the airflow occurs. By using no jig or the like, more accurate experimental results can be obtained.

【0030】以上のような構成を有する本発明にかかる
重ピストン駆動型衝撃風洞を用いて風洞実験を行う手
順、すなわち本発明にかかる重ピストン駆動型衝撃風洞
の制御方法を、前述した図1(a)および図1(b)を
参照しながら説明する。
The procedure for conducting a wind tunnel experiment using the heavy piston driven shock wind tunnel according to the present invention having the above configuration, that is, the method for controlling the heavy piston driven shock wind tunnel according to the present invention, is described above with reference to FIG. This will be described with reference to FIG. 1A and FIG.

【0031】駆動筒15の内部を高圧に加圧するととも
に、作動筒18の内部を低圧に加圧しておく。また、ピ
ストン16は作動筒18内の駆動筒15側の所定の位置
に配置しておく。さらに、急速開閉弁19は閉じておく
とともに、測定室21内を真空ポンプ24により真空吸
引しておく。
The inside of the driving cylinder 15 is pressurized to a high pressure, and the inside of the working cylinder 18 is pressurized to a low pressure. The piston 16 is arranged at a predetermined position on the drive cylinder 15 side in the operation cylinder 18. Further, the quick opening / closing valve 19 is closed, and the inside of the measuring chamber 21 is evacuated by the vacuum pump 24.

【0032】この状態で破裂膜17を破る。すると、駆
動筒15と作動筒18との間に生じる圧力差により駆動
筒15内の駆動ガスが作動筒18内へ向けて急激に膨脹
して、作動筒18の内部に衝撃波が発生し、この衝撃波
によりピストン16が作動筒18の内部を高速で摺動
し、作動筒18の測定室21側に設けられたプレナムチ
ャンバ23内であってオリフィス22によって区切られ
る二つの空間のうちの作動筒18側に80〜100気圧
程度の高圧ガスを滞留させる。
In this state, the rupture membrane 17 is broken. Then, the driving gas in the driving cylinder 15 expands rapidly toward the inside of the operating cylinder 18 due to the pressure difference generated between the driving cylinder 15 and the operating cylinder 18, and a shock wave is generated inside the operating cylinder 18. The shock wave causes the piston 16 to slide at high speed inside the working cylinder 18, and within the plenum chamber 23 provided on the measurement chamber 21 side of the working cylinder 18, the working cylinder 18 of the two spaces partitioned by the orifice 22. A high-pressure gas of about 80 to 100 atm is retained on the side.

【0033】このようにして、プレナムチャンバ23内
であってオリフィス22によって区切られる二つの空間
のうちの作動筒18側に、高温および高圧ガスが蓄えら
れるが、この高温高圧ガスは急速開閉弁19を開くこと
により吹出しノズル20から測定室21内に噴出され
て、超音速気流を形成する。吹出しノズル20からの噴
出に先立って、高温高圧ガスはプレナムチャンバ23内
に設けられたオリフィス22を通過するため、このオリ
フィス22により圧力損失が与えられて、気流の圧力お
よび温度が常温および常圧に制御される。
In this manner, high-temperature and high-pressure gas is stored in the plenum chamber 23 on the side of the working cylinder 18 of the two spaces separated by the orifice 22. Is opened, it is ejected from the ejection nozzle 20 into the measurement chamber 21 to form a supersonic airflow. Prior to the ejection from the blowing nozzle 20, the high-temperature and high-pressure gas passes through the orifice 22 provided in the plenum chamber 23, so that a pressure loss is given by the orifice 22, and the pressure and temperature of the airflow are reduced to normal temperature and normal pressure. Is controlled.

【0034】このようにして、本発明にかかる重ピスト
ン駆動型衝撃風洞において形成される気流の圧力および
温度が制御され、例えば、常温および常圧の気流を発生
することが可能となる。
In this way, the pressure and temperature of the airflow formed in the heavy-piston-driven impact wind tunnel according to the present invention are controlled, and for example, it is possible to generate an airflow at normal temperature and normal pressure.

【0035】なお、高圧室に充填される駆動ガスの条件
が異なる場合等には、オリフィスを交換してオリフィス
口径を適宜変更することにより、得られる気流を常温お
よび常圧に制御する。
When the conditions of the driving gas filled in the high-pressure chamber are different, the obtained airflow is controlled to normal temperature and normal pressure by replacing the orifice and changing the orifice diameter appropriately.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる重ピストン駆動型衝撃風洞では、低圧室と吹出しノ
ズルとの間にオリフィスを有するプレナムチャンバを設
けたため、吹出しノズルから噴出される高温高圧ガスの
エンタルピのうちの温度および圧力を制御することが可
能となる。また、オリフィスは交換可能である。したが
って、オリフィスを交換してオリフィス口径を変更する
ことにより、測定室内の風洞のよどみ点状態が調節され
て、極めて高い自由度で風洞の作動条件を制御すること
が可能となって、測定室内の気流を常温および常圧に制
御することが可能となる。
As described in detail above, in the heavy-piston driven shock wind tunnel according to the present invention, since the plenum chamber having the orifice is provided between the low-pressure chamber and the blow nozzle, the high temperature blown from the blow nozzle is high. It is possible to control the temperature and pressure of the enthalpy of the high-pressure gas. Also, the orifices are interchangeable. Therefore, by changing the orifice diameter by replacing the orifice, the state of the stagnation point of the wind tunnel in the measurement chamber is adjusted, and it becomes possible to control the operating condition of the wind tunnel with extremely high degree of freedom. It is possible to control the airflow to normal temperature and normal pressure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる重ピストン駆動型衝撃風洞の構
造を示す説明図であり、図1(a)は全体図、図1
(b)は図1(a)の破線部の拡大図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing the structure of a heavy-piston driven shock wind tunnel according to the present invention. FIG. 1 (a) is an overall view, FIG.
FIG. 2B is an enlarged view of a portion indicated by a broken line in FIG.

【図2】従来の高速風洞の構造の一例を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the structure of a conventional high-speed wind tunnel.

【図3】従来の高速風洞の構造の他の一例を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory view showing another example of the structure of the conventional high-speed wind tunnel.

【図4】従来の衝撃風洞の構造を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a structure of a conventional shock wind tunnel.

【図5】ガンタンネルといわれる従来の重ピストン駆動
型衝撃風洞の構造を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing the structure of a conventional heavy-piston driven shock wind tunnel called a gun tunnel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15 駆動筒(高圧室) 16 ピストン 17 破裂膜 18 作動筒(低圧室) 19 急速開閉弁 20 吹出しノズル 21 測定室 22 オリフィス 23 プレナムチャンバ 24 真空ポンプ Reference Signs List 15 driving cylinder (high pressure chamber) 16 piston 17 rupture membrane 18 operating cylinder (low pressure chamber) 19 quick opening / closing valve 20 blowing nozzle 21 measuring chamber 22 orifice 23 plenum chamber 24 vacuum pump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−307344(JP,A) 特開 平7−218381(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 9/04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-307344 (JP, A) JP-A-7-218381 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01M 9/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 高圧の駆動ガスを充填される高圧室と、
内部に摺動自在のピストンを有するとともに低圧の作動
ガスを充填され、前記高圧室に接続される筒状の低圧室
と、前記高圧室および低圧室を区切る破裂膜と、前記低
圧室の両端部のうちの前記高圧室との接続側でない側の
端部に設けられた急速開閉弁付の吹出しノズルと、前記
吹出しノズルに接続された真空吸引される測定室とを備
える重ピストン駆動型衝撃風洞であって、さらに、前記
低圧室と前記吹出しノズルとの間に設けられる、前記低
圧室に発生する高圧ガスの吹出し前の温度および圧力を
制御するオリフィスを有するプレナムチャンバを備える
ことを特徴とする重ピストン駆動型衝撃風洞。
A high-pressure chamber filled with a high-pressure driving gas;
A cylindrical low-pressure chamber which has a slidable piston therein and is filled with a low-pressure working gas and is connected to the high-pressure chamber; a rupture membrane separating the high-pressure chamber and the low-pressure chamber; and both ends of the low-pressure chamber A heavy-piston-driven shock wind tunnel, comprising: a blow-off nozzle provided with a quick opening / closing valve provided at an end on a side not connected to the high-pressure chamber; and a vacuum-suctioned measurement chamber connected to the blow-out nozzle. And a plenum chamber provided between the low-pressure chamber and the blow-off nozzle and having an orifice for controlling the temperature and pressure of the high-pressure gas generated in the low-pressure chamber before blowing. Heavy piston driven wind tunnel.
【請求項2】 前記オリフィスは交換可能である請求項
1記載の重ピストン駆動型衝撃風洞。
2. The heavy piston driven wind tunnel of claim 1, wherein said orifice is replaceable.
【請求項3】 高圧の駆動ガスを充填された高圧室と、
内部に摺動自在のピストンを有するとともに低圧の作動
ガスを充填され、前記高圧室に接続された筒状の低圧室
とを区切る破裂膜を破ることにより前記低圧室の内部に
衝撃波を発生させて前記ピストンを駆動することにより
前記低圧室の両端部のうちの前記高圧室との接続側でな
い側の端部に接続された急速開閉弁付の吹出しノズル側
の内部に高圧ガスを発生させ、発生した高圧ガスを前記
急速開閉弁を開くことにより前記吹出しノズルに接続さ
れた真空吸引される測定室に超音速の気流として噴出す
る重ピストン駆動型衝撃風洞の制御方法であって、予
め、前記低圧室と前記吹出しノズルとの間に前記低圧室
に発生する高圧ガスの吹出し前の温度および圧力を制御
するオリフィスを有するプレナムチャンバを設けること
により、前記測定室へ噴出される前記気流の温度および
圧力を制御することを特徴とする重ピストン駆動型衝撃
風洞の制御方法。
3. A high-pressure chamber filled with a high-pressure driving gas,
It has a slidable piston inside and is filled with a low-pressure working gas, and generates a shock wave inside the low-pressure chamber by breaking a rupture membrane separating the cylindrical low-pressure chamber connected to the high-pressure chamber. By driving the piston, a high-pressure gas is generated inside a blow-off nozzle side with a quick open / close valve connected to an end of the both ends of the low-pressure chamber that is not connected to the high-pressure chamber. A method for controlling a heavy-piston driven shock wind tunnel in which the high-pressure gas is blown out as a supersonic airflow into a vacuum suctioned measurement chamber connected to the blow-out nozzle by opening the quick open / close valve, Providing a plenum chamber having an orifice for controlling the temperature and pressure of the high pressure gas generated in the low pressure chamber before blowing between the chamber and the blowing nozzle; The method of the heavy piston driven shock tunnel, characterized by controlling the temperature and pressure of the air flow ejected.
JP03304894A 1994-02-04 1994-02-04 Heavy piston driven shock wind tunnel and control method thereof Expired - Fee Related JP3189928B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03304894A JP3189928B2 (en) 1994-02-04 1994-02-04 Heavy piston driven shock wind tunnel and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03304894A JP3189928B2 (en) 1994-02-04 1994-02-04 Heavy piston driven shock wind tunnel and control method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07218380A JPH07218380A (en) 1995-08-18
JP3189928B2 true JP3189928B2 (en) 2001-07-16

Family

ID=12375896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03304894A Expired - Fee Related JP3189928B2 (en) 1994-02-04 1994-02-04 Heavy piston driven shock wind tunnel and control method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3189928B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2850298B1 (en) * 2003-01-28 2005-03-04 Commissariat Energie Atomique DEVICE FOR INJECTING A FLOW OF SUPERSONIC PULSE GAS
CN103604580A (en) * 2013-11-27 2014-02-26 武汉航空仪表有限责任公司 Stabilizing method for icing wind tunnel vacuum degree
JP6148989B2 (en) * 2014-01-22 2017-06-14 公益財団法人鉄道総合技術研究所 COMPRESSION WAVE GENERATION METHOD, COMPRESSION WAVE GENERATION DEVICE, AND METHOD FOR CALIBRATION OF HEAT LINE CURRENT METER USING THE SAME
CN106840580B (en) * 2016-12-07 2019-01-15 中国航天空气动力技术研究院 A kind of diaphragm positioning clamping device
CN106763413B (en) * 2016-12-21 2019-01-11 中国航天空气动力技术研究院 A kind of free-piston two-stage buffering stop stop mechanism
CN107806977B (en) * 2017-11-29 2024-04-09 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 Combined wide Mach number high enthalpy pulse wind tunnel tube structure
CN112985741B (en) * 2021-02-07 2022-05-10 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Piston type wind tunnel special gas inflation method utilizing compressed air power
CN112945510B (en) * 2021-05-07 2021-09-03 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Total pressure rapid regulation and control method for reducing hypersonic wind tunnel starting impact
CN116380367B (en) * 2023-06-06 2023-08-01 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Hydrogen leakage monitoring device and monitoring method for shock tube of high-pressure hydrogen driver

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07218380A (en) 1995-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3189928B2 (en) Heavy piston driven shock wind tunnel and control method thereof
CN107806977B (en) Combined wide Mach number high enthalpy pulse wind tunnel tube structure
CN108036918A (en) The FREE-PISTON SHOCK TUNNEL of one kind of multiple mode operations
KR20120010339A (en) Moving Model Rig for Ultra-Speed Tube Train
CN113588200B (en) High-flow reverse jet test device and method for hypersonic aircraft
CN106353180A (en) Explosive wave simulating device with adjustable positive pressure acting time
CN111537181B (en) Thermal noise wind tunnel based on arc heating and test method
CN113884267B (en) Transient jet flow test device for pulse wind tunnel
Collen et al. Commissioning of the t6 stalker tunnel
US3019601A (en) Pen-shaped nozzle with thrust deflector
JPH07218381A (en) Apparatus and method for controlling waveform in shock wind-tunnel
US3457893A (en) Interruptible-jet control means for producing short blasts of high pressure fluid
JPH08178092A (en) Piston release valve for free piston impulse pipe/tunnel
US4898028A (en) Piston for a high-enthalpy wind tunnel
US4281540A (en) Low turbulence wind tunnel stilling chamber
JP2002071508A (en) Inpact type wind tunnel equipment
US3505867A (en) High enthalpy air for hypersonic shock tunnel testing
JP2001289123A (en) Pressure reducing device for high-altitude test
JPH08226868A (en) Constant pressure air source for supersonic wind tunnel
Morrell Rate of Liquid Jet Breakup by a Transverse Shock Wave
Juhany et al. AT0 Ludwieg tube wind tunnel at KAU
JPH03272430A (en) High enthalpy supersonic wind tunnel apparatus and operation thereof
MATSUO et al. Starting process of a supersonic ludwieg tube with a downstream valve
JP2004150959A (en) Opening and closing valve and wind tunnel equipment equipped with opening and closing valve
JPS60119432A (en) Operating method of ultrasonic wind tunnel

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees