JP3229157B2 - Boundary layer turbulence generator - Google Patents

Boundary layer turbulence generator

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JP3229157B2
JP3229157B2 JP06060395A JP6060395A JP3229157B2 JP 3229157 B2 JP3229157 B2 JP 3229157B2 JP 06060395 A JP06060395 A JP 06060395A JP 6060395 A JP6060395 A JP 6060395A JP 3229157 B2 JP3229157 B2 JP 3229157B2
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明弘 本田
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  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

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、橋梁、煙突、その他の
構築物の耐風安定性の評価に必要とする、空力性能デー
タを得るための風洞実験装置に適用する境界層乱流発生
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boundary layer turbulence generator applied to a wind tunnel test apparatus for obtaining aerodynamic performance data required for evaluating wind stability of bridges, chimneys and other structures.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、橋梁や煙突等、特定地域の地上
に設置される大型の構築物の、耐風性等の特性を検討す
るための空力性能データを得る手段の一つとして、風洞
実験が行なわれている。このような風洞実験を行うた
め、構築物を模擬する模型を設置する風路に形成する気
流は、構築物が設置される建設地点に生じる自然風の乱
流を風路内に再現して、建設地点での耐風現象等を模擬
することが重要であり、従来、風路に設置された構築物
の模型の上流側に、立体ブロックや三角板のスパイヤを
設けて、主流を乱し、自然風に近い乱れが生じた気流を
発生させて、再現要件の実現に努力が拂われている。
2. Description of the Related Art In general, wind tunnel experiments are performed as one of means for obtaining aerodynamic performance data for examining characteristics such as wind resistance of large structures installed on the ground in a specific area such as bridges and chimneys. Have been. To conduct such a wind tunnel experiment, the airflow that forms in the wind path where the model that simulates the building is installed is reproduced in the wind path by reproducing the turbulent natural wind that occurs at the construction point where the building is installed. It is important to simulate wind resistance phenomena, etc., and conventionally, a three-dimensional block or a triangular plate spyer is installed upstream of the model of the building installed in the wind path, disturbing the main flow, turbulence close to natural wind Efforts are being made to achieve the reproduction requirements by generating an airflow that has been generated.

【0003】図11は、このような再現要件の実現に、
従来使用されている境界層乱流発生装置の一例を示す図
である。図に示すように、風洞の吹出口02に接続した
風路01の底面03に、2等辺三角板からなるスパイヤ
04を複数枚、主流09の方向と直角な断面内で、風路
幅方向に回動自在に配設し、主流09の乱れを発生させ
るようにしている。
[0003] FIG. 11 is a diagram for realizing such a reproduction requirement.
It is a figure which shows an example of the boundary layer turbulence generator conventionally used. As shown in the figure, on the bottom surface 03 of the air passage 01 connected to the air outlet 02 of the wind tunnel, a plurality of spyers 04 composed of isosceles triangular plates are turned in the air passage width direction in a cross section perpendicular to the main flow 09 direction. It is movably arranged to generate disturbance of the main stream 09.

【0004】また、スパイヤ04の中心位置に固着した
回動軸015を床面03に貫通させて立設し、その下端
部を床下に設けた駆動機構のリンクアーム014に連結
し、リンクアーム014と連結した駆動棒013を、駆
動棒013の端部に設けたラック012がパルスモータ
010の回転軸に取付けたピニオン011と噛合して、
風路幅方向に往復動することにより、リンクアーム01
4を介して回動軸015を回動させ、スパイヤ04を回
動させて、風路01の一部を開閉することにより、主流
09に乱れを発生させるようにしている。
A rotating shaft 015 fixed to the center of the spyer 04 is erected through the floor surface 03, and the lower end thereof is connected to a link arm 014 of a drive mechanism provided under the floor. A drive rod 013 connected to the drive rod 013 is engaged with a pinion 011 attached to a rotation shaft of the pulse motor 010 by a rack 012 provided at an end of the drive rod 013.
By reciprocating in the width direction of the air passage, the link arm 01 is moved.
By rotating the rotating shaft 015 via the rotating shaft 4 and rotating the spyer 04 to open and close a part of the air passage 01, a disturbance is generated in the main flow 09.

【0005】さらに、供試模型で模擬された構築物の建
設予定地の自然風のデータを入力した外部データ記憶装
置50と、電算機60と、風路01内の気流09の状態
を検出するセンサからのデータを入力して、解析、及び
分析して、前記パルスモータ010に信号を送る制御器
70とが装備されており、これらによって、三角板04
の搖動角度や、周期が決められ、自然風に近い気流が作
られるようになっている。
Further, an external data storage device 50 to which data of a natural wind of a construction site of a structure simulated by the test model is inputted, a computer 60, and a sensor for detecting a state of an air flow 09 in the wind path 01 are provided. And a controller 70 for inputting, analyzing, and analyzing data from the controller and sending a signal to the pulse motor 010.
The swing angle and cycle of the wind are determined, and an airflow close to the natural wind is created.

【0006】しかしながら、上述した従来の三角板から
なるスパイヤ04を搖動して、乱流状態の自然風を模擬
させる風路01内の主流09の乱れを発生させる装置に
よる乱れは、水平横方向に風速変動のある乱れが主体で
あり、しかも、自然風の乱れを近似する所要値に比較し
て、周波数が高く、また変動のスケールが小さくて、自
然風との相似性は、必ずしも十分ではない気流しか発生
できないという不具合があった。また、風路01内気流
の鉛直方向の風速変動分は、極く僅かであり、この点で
も、自然風を近似しているとはいえず、この点において
も改善を要望されている。
However, the turbulence generated by the above-described conventional device that oscillates the spyer 04 made of a triangular plate to generate turbulence of the main flow 09 in the air passage 01 that simulates a turbulent natural wind is caused by wind speed in the horizontal and horizontal directions. The turbulence that fluctuates is predominant, and the frequency is higher and the scale of the fluctuation is smaller than the required value that approximates the turbulence of the natural wind.The similarity with the natural wind is not always sufficient. There was a problem that only this could occur. Further, the amount of fluctuation in the vertical direction of the airflow in the air passage 01 is extremely small, and in this respect, it cannot be said that the natural wind is approximated, and improvement is demanded in this respect as well.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の境界層乱流発生装置の不具合を解消して、変化に富
んだ、自然風を近似する乱れの生じた気流を作ることが
でき、供試模型によって模擬された構築物の建設地点の
自然風に、著しく近い気流を発生させて、橋梁や煙突等
の構築物の空力性能を正確に予測できるデータが取得で
き、構築物の耐風性能設計等を、より確実にできる境界
層乱流発生装置を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional boundary layer turbulence generator and can produce a turbulent airflow which is rich in variation and approximates natural wind. , An airflow that is extremely close to the natural wind at the construction site of the structure simulated by the test model can be obtained, and data that can accurately predict the aerodynamic performance of the structure such as bridges and chimneys can be obtained. The object of the present invention is to provide a boundary layer turbulence generator capable of more reliably.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このため、本発明の境界
層乱流発生装置は、次の手段とした。 (1)風路の、主流方向と直交する水平面内、すなわ
ち、風路幅方向に間隔をあけて並設される三角形状のス
パイヤの各々が、2ないし3枚の三角板で構成され、各
三角板の一辺を1軸上に集合させて、風路の底面に立設
されるとともに、少くとも、三角板のうちの2枚の三角
板は、軸を中心に、風路幅方向に搖動できる搖動板とし
た。また、搖動板を形成するスパイヤには、搖動板のそ
れぞれが自然風の再現要件に合致する乱れた気流を発生
できるよう、搖動板のそれぞれを独立に駆動し、異なる
位相で搖動させることのできる搖動モータを設けるもの
とした。なお、三角板の各々は直角3角形とすることも
できる。また、スパイヤが3枚の三角板で構成される場
合、搖動板となる2枚の三角板を除く残りの1枚は、風
路底面に固定しても、軸まわりに搖動できるようにして
も良い。
For this reason, the boundary layer turbulence generator of the present invention has the following means. (1) Each of the triangular spears arranged in a horizontal plane of the air path orthogonal to the main flow direction, that is, arranged side by side at intervals in the air path width direction, is composed of two or three triangular plates. by a set of one side on one axis, while being erected on the bottom surface of the air passage, at a minimum, two triangular plates of Sankakuban is about an axis, swinging plate can dynamic wind path width direction And In addition, the spyer that forms the rocking plate has
Each generates a turbulent airflow that meets the requirements of natural wind reproduction
Drive each of the rocker plates independently so that
With a swinging motor that can swing in phase
And In addition, each of the triangular plates may be a right-angled triangle. When the spyer is composed of three triangular plates, the remaining one excluding the two triangular plates serving as the swinging plate may be fixed to the bottom of the air passage or may be swingable around the axis.

【0009】また、本発明の境界層乱流発生装置は、上
記(1)に加え、次の手段とした。(2)搖動板が、
上、下に分割され、分割線の上方の上部搖動板と、下方
の下部搖動板にされて、各々はそれぞれ独立に駆動され
異なる位相で軸を中心に風路幅方向に独立に搖動し異
なる位相で搖動できるものとした。なお、上部搖動板と
下部搖動板は、それぞれ独立に搖動できるようにして
も、一定の角度差を保持したまま、同時に搖動できるよ
うにしても良い。また、搖動板を形成する三角板を除く
残りの1枚の三角板も、上、下に分割するようにしても
良い。
Further, the boundary layer turbulence generator of the present invention employs the following means in addition to the above (1). (2) The swing plate is
On, it is divided into the lower and above the upper swinging plate dividing line, is the lower swinging plate downward, mainly in axial with each each independently driven <br/> different phases, air passage width Rocking independently
It was assumed to be oscillating in phase becomes. The upper rocking plate and the lower rocking plate may be independently rockable, or may be rockable simultaneously while maintaining a certain angle difference. Further, the remaining one triangular plate excluding the triangular plate forming the rocking plate may be divided into upper and lower parts.

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【作用】本発明の境界層乱流発生装置は、上述(1)の
手段により、 (1)2枚の三角板からなる搖動板を、共通の軸に集合
させた縁辺を中心に、主流方向と直交する方向、すなわ
ち、風路幅方向に異なる位相で搖動するように構成した
ことにより、風路幅方向に、間隔をあけて並設されたス
パイヤによって、閉鎖される風路断面積が、風路の中央
部と側壁近傍とで変えることができる。すなわち、風路
の中央部と側壁近傍に設置されるスパイヤの搖動角が、
それぞれ異なるように作動させるか、スパイヤの大きさ
を変える等により、風路断面積の閉鎖効果を中央部と側
壁近傍で変えるようにすることができる。これにより、
気流は風路内で蛇行し、風路幅方向の風速変動を、低周
波で、大スケールのものとすることができる。
According to the boundary layer turbulence generator of the present invention, the above-mentioned means (1) is used to (1) swing a plate composed of two triangular plates with respect to a main flow direction centering on an edge formed by gathering them on a common axis. In the orthogonal direction, that is, by oscillating in a different phase in the wind path width direction, in the wind path width direction, the cross section of the air path closed by the spears arranged at intervals in the wind path width direction, It can vary between the center of the road and near the side walls. That is, the swing angle of the spyer installed near the center and the side wall of the wind path is
The closing effect of the cross-sectional area of the air passage can be changed in the central portion and the vicinity of the side wall by operating them differently or changing the size of the spyer. This allows
The air current meanders in the air passage, and the fluctuation of the wind speed in the air passage width direction can be a large scale at a low frequency.

【0012】また、搖動板を形成するスパイヤには搖動
モータを設け、搖動板のそれぞれを独立に駆動し、異な
る位相で搖動させることができるので、建設地点に発生
する自然風を再現できる気流が発生できる。また、三角
板を3枚にして、2枚の搖動板とは別の三角板を搖動さ
せるようにすれば、より複雑な乱れのある気流発生
せることができる。さらに、この別の三角板の底面を風
路底面に固着することにより、スパイヤの耐風強度を増
すことができるとともに、搖動板の搖動を行う軸を細く
することができる。
In addition, the spyer forming the swinging plate swings.
A motor is provided to drive each of the rocking plates independently,
Generated at the construction site
An airflow that can reproduce the natural wind that occurs can be generated . Further, by the triangular plate in three, two swinging plate and lever to so as to swing the different triangular plate of generating a more complex turbulence of the air flow
It can be. Further, by fixing the bottom surface of the other triangular plate to the bottom of the air passage, the wind resistance of the spyer can be increased, and the axis on which the swing plate swings can be made thin.

【0013】また、本発明の境界層乱流発生装置は、上
記(1)に加え、上述(2)の手段により、 (2)上、下に分割された搖動板の上部である上部搖動
板と、下部である下部搖動板の位相を変えて、対称に搖
動させることにより、気流に、上述(1)の手段によ
る、鉛直方向の風速変動よりも大きい風速変動のある乱
れを発生させることができる。また、揺動板を上、下に
分割して形成された、上部搖動板と下部搖動板を個別に
揺動させることにより、風路幅方向および鉛直方向に、
任意の乱れのある気流を形成できる。これにより、風路
内の気流をより自然風を近似する流れにすることができ
る。このように、本発明の境界層乱流発生装置は、構築
物を建設地点の自然風に著しく近い気流を風路内に形成
し、より自然風を近似する流れにして、風路内に設置し
た構築物を模擬する模型の実験を行い、構築物の設計に
必要な、より正確なデータを取得し、提供することがで
きる
The boundary layer turbulence generator according to the present invention further comprises (2) an upper rocking plate which is an upper portion of a rocking plate divided into upper and lower portions by means of (2) in addition to the above (1). By changing the phase of the lower rocking plate, which is the lower portion, and oscillating symmetrically, it is possible to generate turbulence in the airflow having a wind speed fluctuation larger than the vertical wind speed fluctuation by means of the above (1). it can. Also, swing plate up and down
Separate upper swing plate and lower swing plate formed separately
By swinging, in the wind path width direction and the vertical direction,
Any turbulent airflow can be formed. As a result, it is to Rukoto to flow to approximate the natural wind Ri by the airflow in the air passage. Thus, the boundary layer turbulence generator of the present invention
Creates an airflow in the wind path that is very close to the natural wind at the construction site
And set it in a wind path to make it more similar to the natural wind.
Experiment on a model that simulates a building
Get and provide the more accurate data you need
I can .

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の境界層乱流発生装置の実施例
を、図面にもとづき説明する。図1は、本発明の境界層
乱流発生装置の第一実施例を示す全体斜視図、図2は、
図1に示すスパイヤの詳細斜視図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a boundary layer turbulence generator according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall perspective view showing a first embodiment of a boundary layer turbulence generator of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a detailed perspective view of the spyer shown in FIG. 1.

【0016】図1において、風洞風路1の入口近くの床
面3から鉛直に、しかも、主流10の方向と直交する面
内の、風路の幅方向2に立設した、複数個のスパイヤ4
は、3枚の直角三角板の共通の縁辺6を合わせて構成さ
れ、3枚の直角三角板のうち、主流10と平行に配置さ
れた後流板5は、床面3に固定されている。また、直角
三角板のうちの2枚は、図2に示すように、縁辺6を中
心として搖動する左右の可動三角板としての搖動板7
a,7bを構成している。
In FIG. 1, a plurality of spiders are provided standing upright in the width direction 2 of the air duct, vertically from the floor 3 near the entrance of the wind tunnel air duct 1, and in a plane perpendicular to the direction of the main flow 10. 4
Is formed by combining the common edges 6 of the three right-angled triangular plates, and of the three right-angled triangular plates, the wake plate 5 arranged in parallel with the mainstream 10 is fixed to the floor surface 3. As shown in FIG. 2, two of the right-angled triangular plates are swinging plates 7 as left and right movable triangular plates swinging around an edge 6.
a and 7b.

【0017】次に、図3は、本発明の第二実施例を示す
全体斜視図、図4は、図3に示すスパイヤの詳細図であ
る。本実施例においては、風洞風路1の入口近くに、複
数個のスパイヤ4を立設することは、第一実施例と同様
であるが、本実施例のスパイヤ4は、第一実施例におけ
る搖動板7a,7bの各々を、上下2分割して、分割線
より上方の三角形の上部搖動板9a,9bと、分割線よ
り下方の台形の下部搖動板8a,8bにされ、上部搖動
板9a,9bと下部搖動板8a,8bは、位相を変えて
搖動、開閉するとともに、上部搖動板9aと9b、およ
び下部搖動板8aと8bとは、それぞれ風路幅方向2に
対称に搖動し、上下を2分割する分割線の上方と下方
で、風路1をブロックする面積を変えるよう構成されて
いる。
FIG. 3 is an overall perspective view showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a detailed view of the spyer shown in FIG. In the present embodiment, it is the same as in the first embodiment that a plurality of spyers 4 are erected near the entrance of the wind tunnel wind path 1, but the spyer 4 of the present embodiment is different from the first embodiment. Each of the oscillating plates 7a and 7b is divided into upper and lower parts, and is divided into upper triangular upper oscillating plates 9a and 9b above the dividing line and trapezoidal lower oscillating plates 8a and 8b below the dividing line. , 9b and the lower oscillating plates 8a, 8b swing and open and close while changing the phase, and the upper oscillating plates 9a and 9b and the lower oscillating plates 8a and 8b respectively oscillate symmetrically in the wind path width direction 2, The area for blocking the air path 1 is changed above and below a dividing line that divides the upper and lower parts into two.

【0018】次に、図5は、例えば、第一実施例の搖動
板7a,7bを駆動する駆動装置を示す斜視図である。
図2における、縁辺6を中心に、互いに逆方向に、すな
わち、風路幅方向2に対称に搖動する搖動板7a、およ
び7bの縁辺6を、それぞれ固定する搖動軸18,19
が縁辺6に沿って立設されている。この搖動軸18,1
9下端部は、床面3を貫通して床下まで延伸しており、
パルスモータ12の軸端に取付けたピニオン11と噛合
する2つの歯車15a,15bが、ピニオン11の回動
とともに、互いに逆回動し、駆動軸13a,13bを回
動させ、駆動軸13a,13bのそれぞれに装備したウ
オーム歯車16a,16bでもって、搖動軸18の下端
に装着したホイール17a、および搖動軸19の下端に
装備したホイール17bを互いに逆回動させ、搖動軸1
8と搖動軸19を略同一速度で逆回動させ、搖動軸18
および19に、それぞれ縁辺6が固着された、搖動板7
aおよび7bを、図2の矢印で示すように、風路幅方向
2に対称に搖動するようにしている。
Next, FIG. 5 is a perspective view showing, for example, a driving device for driving the rocking plates 7a and 7b of the first embodiment.
Oscillating shafts 18 and 19 for fixing the rims 6 of the oscillating plates 7a and 7b, which oscillate in opposite directions to each other around the rim 6 in FIG.
Are erected along the edge 6. This swing axis 18, 1
9 The lower end portion extends through the floor surface 3 and extends below the floor,
Two gears 15a, 15b meshing with the pinion 11 attached to the shaft end of the pulse motor 12 rotate in opposite directions with the rotation of the pinion 11, rotate the drive shafts 13a, 13b, and rotate the drive shafts 13a, 13b. The wheel 17a mounted on the lower end of the oscillating shaft 18 and the wheel 17b mounted on the lower end of the oscillating shaft 19 are rotated in opposite directions by the worm gears 16a, 16b mounted on the
8 and the oscillating shaft 19 are rotated in reverse at substantially the same speed.
And 19 each having an edge 6 secured thereto.
As shown by arrows in FIG. 2, a and 7b swing symmetrically in the wind path width direction 2.

【0019】また、前記パルスモータ12は、風路1内
に設置する模型に模擬される構造物の建設地点におけ
る、自然風の所定期のデータを入力した外部データ記憶
装置50と、電算機60と、風路1内の気流10を検知
するセンサからのデータを解析、および分析して、前記
パルスモータ12に信号を送る制御器70が装備されて
おり、これによって、スパイヤ4の搖動板7a,7bの
搖動角度や周期が決められ、より自然風に近い気流が作
られる。また、第二実施例の駆動装置も、これと類似の
既知の機構を利用するか、又は後述する各スパイヤごと
にパルスモータを装備して自在に回動させるようにすれ
ばよい。
The pulse motor 12 includes an external data storage device 50 for inputting data of a natural wind in a predetermined period at a construction point of a structure simulated as a model installed in the wind path 1, and a computer 60. And a controller 70 for analyzing and analyzing data from a sensor for detecting the air flow 10 in the air passage 1 and sending a signal to the pulse motor 12, whereby the swing plate 7 a of the spyer 4 is provided. , 7b are determined, and an airflow closer to a natural wind is created. Also, the driving device of the second embodiment may use a known mechanism similar to this, or may be equipped with a pulse motor for each spyer described later so as to rotate freely.

【0020】すなわち、図5に示す駆動装置により、図
3、図4に示す上部搖動板9a,9b、および下部搖動
板8a,8bを搖動させる場合は、図6(a)に示すよ
うに、上部搖動板9aおよび下部搖動板8bの各縁辺6
に、搖動軸19を抱くようにボス20を取付け、同図に
おいて、下部搖動板8bの最下段のボス20の下面と、
中空の搖動軸18の上面が接する面Aを、溶接固定し、
次に同じく下部搖動板8bの最上段のボス20の上面
と、上部搖動板9aの最下段のボス20の下面が接する
面Bを溶接しておけば、下部搖動板8bと上部搖動板9
aは、搖動軸18の回動により搖動する。また、下部搖
動板8aと上部搖動板9bは、図示省略した止めねじに
よって、それぞれの縁辺6に設けたボス21と搖動軸9
を固定することによって、搖動軸19の回動により搖動
させることができる。
That is, when the upper rocking plates 9a and 9b and the lower rocking plates 8a and 8b shown in FIGS. 3 and 4 are rocked by the driving device shown in FIG. 5, as shown in FIG. Each edge 6 of the upper rocking plate 9a and the lower rocking plate 8b
The boss 20 is attached so as to embrace the swing shaft 19, and in the same figure, the lower surface of the lowermost boss 20 of the lower swing plate 8b
The surface A where the upper surface of the hollow swing shaft 18 contacts is fixed by welding,
Next, if the upper surface of the uppermost boss 20 of the lower rocking plate 8b and the lower surface of the lowermost boss 20 of the upper rocking plate 9a are welded to each other, the lower rocking plate 8b and the upper rocking plate 9b are welded.
a swings by the rotation of the swing shaft 18. Further, the lower rocking plate 8a and the upper rocking plate 9b are connected to a boss 21 provided on each edge 6 and a rocking shaft 9 by a set screw (not shown).
Can be rocked by the rotation of the rocking shaft 19.

【0021】このようにして、上、下部の各搖動板8
a,8b,9a,9bを風軸10に対して直角にセット
すれば、各下部搖動板8a,8bおよび上部搖動板9
a,9bは平面図である図6(b)に示すように、図5
に示す駆動装置により、搖動し、上部搖動板9aと9b
と下部搖動板8a,8bは、互いに異なる位相で、風路
幅方向に対象に搖動させることができる。
In this manner, the upper and lower rocking plates 8
When the a, 8b, 9a, 9b are set at right angles to the wind axis 10, each of the lower rocking plates 8a, 8b and the upper rocking plate 9
a and 9b are plan views as shown in FIG.
And the upper rocking plates 9a and 9b
The lower swing plates 8a and 8b can swing the target in the wind path width direction with phases different from each other.

【0022】また、各スパイヤ毎に駆動装置を装備し
て、前記した第一実施例、および第二実施例を駆動する
ようにすることもできるが、図7は、このような駆動装
置を、上記した第二実施例に設けた例である。図におい
て、この搖動モータ12とスパイヤ4の間には、図5で
示したような上部搖動板9a,9b、および下部搖動板
8a,8bを、それぞれ各スパイヤごとに搖動させる、
伝達装置を装備しているが、ここでは図示省略した。
Further, a driving device can be provided for each spyer to drive the first embodiment and the second embodiment. FIG. 7 shows such a driving device. This is an example provided in the second embodiment described above. In the figure, between the oscillating motor 12 and the spyer 4, upper oscillating plates 9a and 9b and lower oscillating plates 8a and 8b as shown in FIG.
Although a transmission device is provided, it is not shown here.

【0023】なお、図5および図6におけるパルスモー
タ12に信号を送る外部データ記憶装置50等の制御機
器については、図11において示した従来例に使用され
ているものと同様のものを使用している。
Control devices such as an external data storage device 50 for sending a signal to the pulse motor 12 in FIGS. 5 and 6 are the same as those used in the conventional example shown in FIG. ing.

【0024】本実施例は、上述のように構成されている
ので、例えば図2に示したスパイヤの2枚の搖動板7
a,7bを、風上に向って開いたり閉じたりすることに
より、例えば図8(a)に示すように、風路幅方向2の
両端のスパイヤ4を閉じ、中央のスパイヤを開くと、風
は矢示したように両側から内側へ流れ込む流れが形成で
きる。また、図8(b)に示すように、両側を開き中央
を閉じると、風は矢示するように、流れは中央から外側
へ拡がる。この場合図8(a)と図8(b)の流れは、
風路下流へ向かって進んで行くため、図8(c)で示す
ように、スパイヤ4を再び図8(a)で示す同じ状態に
すると、流れは、再び図8(a)と同じ状態の流れとな
り、風路1内の流れは或る周期で流れのパターン(a)
と(b)が交互に繰返すことになる。
Since the present embodiment is constructed as described above, for example, the two swing plates 7 of the spyer shown in FIG.
By opening and closing the a and b toward the windward side, for example, as shown in FIG. Can form a flow that flows inward from both sides as shown by arrows. As shown in FIG. 8 (b), when both sides are opened and the center is closed, the wind spreads outward from the center as indicated by the arrow. In this case, the flow of FIG. 8A and FIG.
When the spyer 4 is again brought into the same state as shown in FIG. 8 (a) as shown in FIG. 8 (c) in order to proceed toward the downstream of the wind path, the flow is again in the same state as in FIG. The flow in the wind path 1 has a certain period and the flow pattern (a)
And (b) are alternately repeated.

【0025】このように、2枚の搖動板7a,7bを、
共通の軸に集合させた縁辺を中心に、主流10と対向す
る風幅方向2に、対称的に搖動するように構成した複数
個のスパイヤ4を、それぞれ位相を変えて動かすことに
より、スパイヤ4による風路断面積の閉鎖効果を中央部
と側壁近傍とで変えることができる。これにより流れは
風路内で蛇行し、水平横方向の風速変動は低周波で大ス
ケールのものとすることができる。
As described above, the two rocking plates 7a and 7b are
A plurality of spyers 4 configured to oscillate symmetrically in the wind width direction 2 facing the main flow 10 around the edges gathered on a common axis are moved in different phases, thereby moving the spyers 4. The effect of closing the cross-sectional area of the wind path can be changed between the central portion and the vicinity of the side wall. This allows the flow to meander in the air path, and the horizontal and horizontal wind speed fluctuations can be of low frequency and large scale.

【0026】また、同様なスパイヤ4を用い、各スパイ
ヤ4に個々に搖動する搖動モータを具えて、図9に示す
ように、順次位相を変えて2枚の搖動板7a,7bを搖
動させると、風路1内には2個の渦が交互に発生し、渦
の中心が風路幅方向に移動する。このため風軸(主流)
と直角方向の風速変動は、風路幅方向の各点で一様とな
り、スケールの大きな乱れを得ることができるようにし
たものである。すなわち、図9は、図2のスパイヤ4の
開閉状態と、得られる流れのパターンを、図9(a)か
ら図9(f)で例示したものであり、これらから、風路
内の流速分布や渦の方向が自在に選べることを示してい
る。
Further, using a similar spyer 4, each of the spyers 4 is provided with a rocking motor for rocking individually, and as shown in FIG. 9, the two rocking plates 7a and 7b are rocked by sequentially changing the phase. In the air path 1, two vortices are generated alternately, and the center of the vortex moves in the air path width direction. Therefore wind axis (mainstream)
The wind speed fluctuation in the direction perpendicular to the direction becomes uniform at each point in the wind path width direction, so that large scale turbulence can be obtained. That is, FIG. 9 illustrates the open / closed state of the spyer 4 in FIG. 2 and the obtained flow pattern in FIGS. 9A to 9F. From these, the flow velocity distribution in the air path is shown. This shows that the direction of the vortex and the vortex can be freely selected.

【0027】さらに、主流10と対向する方向に、対称
的に搖動する2枚の搖動板を上下2分割し、この上下の
上部搖動板9a,9bと下部搖動板8a,8bに位相差
を与えて搖動運動を行なわせると、主流10に対する投
影面積が変化し、かつ、上下で面積の増減が反転するた
め、図10に示したように、風路内に鉛直方向の蛇行流
れを生じさせることができる。図10に示す上下に分割
したスパイヤ4の流れは、先の図8と同様に(a)〜
(c)の連続的な流れの変化を示しており、風路1内の
流れが或る周期で、上向き流れと下向き流れに変化して
発生させることができることを示している。
Further, the two oscillating plates symmetrically oscillating in the direction facing the main flow 10 are divided into upper and lower halves, and a phase difference is given to the upper and lower upper oscillating plates 9a and 9b and the lower oscillating plates 8a and 8b. When the rocking motion is performed, the projected area with respect to the main flow 10 changes, and the increase and decrease of the area are inverted up and down, so that a vertical meandering flow is generated in the wind path as shown in FIG. Can be. The flow of the vertically split spyer 4 shown in FIG. 10 is the same as in FIG.
(C) shows a continuous change in the flow, and shows that the flow in the wind path 1 can be changed into an upward flow and a downward flow in a certain cycle and generated.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の境界層乱流
発生装置によれば、特許請求の範囲に示す構成により次
の効果が得られる。
As described above, according to the boundary layer turbulence generating apparatus of the present invention, the following effects can be obtained by the structure shown in the claims.

【0029】従来の境界層乱流発生装置と比較して格段
に変化に富んだ乱れのある気流を作ることができ、従っ
て、自然風の再現に著しく近付けた気流を発生させるこ
とができる。これは、風洞試験で得られる空力性能デー
タより、構築物の精密な評価が可能になり、橋梁や煙突
等、構築物の耐風性能設計を、より確実なものとするこ
とができる。
As compared with the conventional boundary layer turbulence generator, a turbulent airflow which is much more varied can be generated, and therefore, an airflow remarkably approaching the reproduction of natural wind can be generated. This makes it possible to accurately evaluate the structure from the aerodynamic performance data obtained by the wind tunnel test, and to more reliably design the wind resistance of the structure such as a bridge or a chimney.

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

【図1】本発明の境界層乱流発生装置の第一実施例を示
す全体斜視図、
FIG. 1 is an overall perspective view showing a first embodiment of a boundary layer turbulence generator according to the present invention;

【図2】図1に示すスパイヤの詳細斜視図、FIG. 2 is a detailed perspective view of the spyer shown in FIG. 1,

【図3】本発明の第二実施例を示す全体斜視図、FIG. 3 is an overall perspective view showing a second embodiment of the present invention,

【図4】図3に示すスパイヤの詳細斜視図、FIG. 4 is a detailed perspective view of the spyer shown in FIG. 3;

【図5】本発明の境界層乱流発生装置を駆動する駆動装
置を示す斜視図と計測ブロック図、
FIG. 5 is a perspective view and a measurement block diagram showing a driving device for driving the boundary layer turbulence generator of the present invention;

【図6】図3に示す実施例の駆動機構を示す図で、図6
(a)は斜視図、図6(b)は平面図、
6 is a view showing a driving mechanism of the embodiment shown in FIG. 3, and FIG.
6A is a perspective view, FIG. 6B is a plan view,

【図7】本発明の第三実施例を全体斜視図と計測ブロッ
ク図、
FIG. 7 is an overall perspective view and a measurement block diagram of a third embodiment of the present invention;

【図8】図2に示す実施例の作動状況と、その作動によ
り生じる気流の乱れを示す平面図、
FIG. 8 is a plan view showing an operation state of the embodiment shown in FIG. 2 and turbulence of an airflow caused by the operation;

【図9】図2に示す実施例により得られる気流のパター
ンを示す平面図、
FIG. 9 is a plan view showing an airflow pattern obtained by the embodiment shown in FIG. 2;

【図10】図4に示す実施例の作動状況を生じる気流の
乱れを示す斜視図、
FIG. 10 is a perspective view showing a turbulence of an air flow that causes an operation state of the embodiment shown in FIG. 4;

【図11】従来の境界層乱流発生装置の一例を示す斜視
図と計測ブロック図である。
FIG. 11 is a perspective view and a measurement block diagram showing an example of a conventional boundary layer turbulence generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 風路 2 風路幅方向 3 床面 4 スパイヤ 5 後流板 6 縁辺 7a,7b 搖動板 8a,8b 下部搖動板 9a,9b 上部搖動板 10 気流 11 ピニオン 12 パルスモータ 13a,13b 駆動軸 15a,15b 歯車 16a,16b ウオーム歯車 17a,17b ホイール 18 搖動軸 19 搖動軸 20 ボス 21 ボス 50 外部データ記憶装置 60 電算機 70 制御器 REFERENCE SIGNS LIST 1 air path 2 air path width direction 3 floor surface 4 spyer 5 wake plate 6 edge 7a, 7b rocking plate 8a, 8b lower rocking plate 9a, 9b upper rocking plate 10 airflow 11 pinion 12 pulse motor 13a, 13b drive shaft 15a, 15b gear 16a, 16b worm gear 17a, 17b wheel 18 swing axis 19 swing axis 20 boss 21 boss 50 external data storage device 60 computer 70 controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永山 猛彦 長崎市深堀町5丁目717番1号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 佐藤 勝彦 長崎市深堀町5丁目717番1号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (56)参考文献 特開 平6−300661(JP,A) 特開 平5−187959(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 9/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takehiko Nagayama 5-717-1 Fukahori-cho, Nagasaki-shi Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Nagasaki Research Laboratory (72) Inventor Katsuhiko Sato 5-717-1 Fukahori-cho, Nagasaki-shi Mitsubishi (56) References JP-A-6-300661 (JP, A) JP-A-5-187959 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01M 9/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 風路に設置した構築物を模擬する模型の
空力特性を評価するため、前記風路の底面の風路幅方向
に間隔を設けて、複数個の三角形状のスパイヤを立設
し、前記構築物が設置される場所の自然風を模擬する気
流を発生させるための乱流境界層発生装置において、前
記スパイヤの各々が、共通の一辺を具える2枚若しくは
3枚の三角板で構成され、前記三角板の2枚を前記
に沿って立設された軸まわりに搖動する搖動板とし、前
記搖動板を搖動させる搖動モータを前記スパイヤの各々
に設け、前記搖動板を独立に駆動し異なる位相にして揺
動させるようにしたことを特徴とする境界層乱流発生装
置。
In order to evaluate the aerodynamic characteristics of a model simulating a structure installed in an air passage, a plurality of triangular spears are erected at intervals on a bottom surface of the air passage in an air passage width direction. A turbulent boundary layer generator for generating an airflow simulating a natural wind at a place where the building is installed, wherein each of the spyers is constituted by two or three triangular plates having a common side. , the rocking plate for moving around the axis erected along the one side two of the triangular plate, before
A rocking motor for rocking the rocking plate is provided for each of the spyers.
And the rocking plates are independently driven so as to have different phases.
A boundary layer turbulence generator characterized by being moved .
【請求項2】 前記搖動板が、上下に分割され、各々が
前記搖動モータで前記軸まわりに独立に駆動され異なる
位相で揺動できる上部搖動板、および下部搖動板からな
ことを特徴とする請求項1の境界層乱流発生装置。
2. The rocking plate is divided into upper and lower portions, each of which is
Differently driven independently around the axis by the oscillating motor
Upper swinging plate can swing phase, and a lower swinging plate Tona
Boundary layer turbulence generator according to claim 1, characterized in that that.
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