JP3408742B2 - 試験用風洞装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は試験用風洞装置に関
する。 【０００２】 【従来の技術】吸い込み式風洞においてサーミスタ風速
計などの風速計を用いて風洞内壁近傍の空気の流速を計
測する風洞実験では、例えば風洞床面に設置された地形
模型の地表面近傍の空気の流速を多点同時計測すること
が行われている。 【０００３】図３は地形模型の地表面近傍における空気
の流速を複数のサーミスタ風速計を用いて多点で計測す
る風洞実験を行なう装置を示す断面図、図４はこの装置
における計測部を拡大して示す断面図である。これら図
において１は内部に風路部２を有する吸い込み式の風
洞、３はこの風洞１の床部に設置された地表面３ａを有
する地形模型、４は先端にセンサ４ａを有する複数のサ
ーミスタ風速計である。風洞１の床部（周壁部）および
地形模型３には空気の流れ方向に間隔を存した複数箇所
に夫々挿入孔５が形成されている。これら複数の挿入孔
５は風洞１の床部（周壁部）と地形模型３とにわたって
風洞１の床部外面と地形模型３の地表面３ａとの間を貫
通、すなわち風洞１の外部と内部とを貫通して形成され
ている。サーミスタ風速計４は挿入孔５の数に応じて複
数個用意されている。各サーミスタ風速計４は風洞１の
外部から風洞１の床部（周壁部）外面に形成された挿入
孔５の外端開口を通して挿入孔５の内部に挿入され、そ
の先端に設けたセンサ４ａは地形模型３の地表面３ａに
形成された挿入孔５の内端開口を介して風洞１内部の風
路部２へ突き出されている。これにより風洞１内部の風
路部２における空気の流れ方向に沿う複数箇所で流速を
計測する。なお、地形模型３の地表面３ａからの高さ方
向の速度分布を求める場合には、各サーミスタ風速計４
を適宜高さ方向にスライドさせる。このため、各サーミ
スタ風速計４を高さ方向、すなわち挿入孔５の軸線方向
にスライドさせる機構を設ける。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】このような従来の試験
用風洞装置には次に述べる問題がある。風洞１の床部
（周壁部）に形成した挿入孔５とこの挿入孔５に挿入し
たサーミスタ風速計４との間には、サーミスタ風速計４
を移動させるために隙間が生じている。一方、吸い込み
式の風洞１では、風洞外部は大気圧であるが内部の風路
部２が負圧となっているために、この風洞１の外部と内
部との間で圧力差が発生する。このため、風洞１の外部
の空気が挿入孔５とサーミスタ風速計４との間の隙間を
通って風洞１内部の風路部２に入る流れが発生する。従
って、挿入孔５に挿入したサーミスタ風速計４のセンサ
４ａは地形模型３の地表面３ａで開口する挿入孔５の内
端開口に接近するに従って、挿入孔５を流れる空気の影
響を受けて、本来の役目である風洞１の風路部２を流れ
る空気の流速を計測する上で誤差を生じることがある。
すなわち、サーミスタ風速計４のセンサ４ａは風洞１の
風路部２を流れる空気の流速のみを計測することができ
なくなる。 【０００５】そこで、このような気流の影響を回避する
ためには、風洞１の挿入孔５にサーミスタ風速計４との
間の隙間を封止するシール手段を施して、この隙間にお
ける空気の流れの発生を防止する必要がある。しかし、
風洞１では、数十点または数百点の多点計測を行うため
に数十個または数百個の挿入孔５を形成して夫々にサー
ミスタ風速計４を挿入し、且つ前述したようにサーミス
タ風速計４を高さ方向にスライドさせるために挿入孔５
にスライド機構（図示せず）を設けている。このため、
スライド機構を備えたこれら数十個または数百個の挿入
孔５に対して夫々シール手段を施すことはシール手段の
構成が大変複雑で大掛かりとなり、風洞の製造に非常に
多くの手数を要して製造コストが大変高価となり経済性
が悪いという問題がある。 【０００６】同様にしてビル、ドームなどの建築物にお
ける内部圧力を計測する風洞実験において、圧力孔位置
の圧力をビニールチューブなどの圧力導管により風洞外
部に設けた圧力伝達センサへ伝達させて計測する場合に
も、風洞壁部に設けた圧力導管の取り出し孔から圧力の
漏れが生じて内部圧力の計算値に狂いが生じることがあ
る。 【０００７】本発明は、風洞壁部に形成した計測装置を
挿入する挿入孔における風洞内外部の空気の流れの発生
を経済的な手段により防止して風洞を流れる空気の流速
を正確に計測できる試験用風洞装置を提供することを課
題とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】請求項１の発明の試験用
風洞装置は、周壁部を貫通して形成された計測装置を挿
入する挿入孔を有する試験用の風洞と、この風洞の外部
に配置され前記風洞の周壁部に形成された前記挿入孔を
前記風洞の外部の空気から遮断して覆う外気遮断空間部
を形成する外気遮断空間部形成手段と，この手段により
形成された前記外気遮断空間部の内部の気圧を前記風洞
の内部の気圧と同じ高さにする圧力調整手段とを具備す
ることを特徴とする。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明の第１の一実施の形態を図
面について説明する。図１は本発明にかかわる第１の実
施の形態の試験用風洞装置を示す断面図、図２は同実施
の形態の試験用風洞装置における計測部を拡大して示す
断面図である。この実施の形態は前述した従来の形態の
試験用風洞装置を対象にしたもので、図１および図２に
おいて図３および図４と同じ部分は同じ符号を付して示
している。すなわち、図中１は内部に風路部２を有する
吸い込み式風洞、３はこの風洞１の床部に設置された地
表面３ａを有する地形模型、４は先端にセンサ４ａを有
する複数のサーミスタ風速計、５は風洞１の風路部２に
おける空気の流れ方向に間隔を存した複数箇所において
夫々風洞１の床部（周壁部）および地形模型３にわたっ
て形成された挿入孔である。各挿入孔５は風洞１の外部
と内部とを貫通して形成され、夫々風洞１の床部（周壁
部）の外面に開口する外端の開口５ａと、風洞１の内部
に設けた地形模型３に地表面３ａで開口する内端の開口
５ｂを有している。 【００１０】次に本発明の特徴である構成ついて説明す
る。図中１１はチャンバで、これは風洞１の外部におい
て風洞１の壁部外面における挿入孔５の開口５ａを風洞
の外部の空気から遮断して覆う外気遮断空間部を形成す
る外気遮断空間部形成手段である。すなわち、チャンバ
１１は風洞１の床部外面に形成された複数の挿入孔５の
外端の開口５ａの全てを包含するとともに後述する連通
孔１３を形成する領域を包含する大きさと、これら全て
の挿入孔５の開口５ａを風洞１の外部から覆う空間部を
形成する高さを有するものである。そして、チャンバ１
１は風洞１の床部の外部において風洞１の床部（周壁
部）外面に形成された複数の挿入孔５の開口５ａの全て
を包含する位置に配置されて、風洞１の床部（周壁部）
外面に適宜な方法により固定されている。この場合、風
洞１の外部の空気がチャンバ１１の内部に侵入すること
を阻止してチャンバ１１の内部を風洞１の外部の空気に
対して遮断するように、すなわち風洞１の床部外面に形
成された複数の挿入孔５の外端の開口５ａを風洞１の外
部の空気に対して遮断するようにチャンバ１１を密封す
る。これによりチャンバ１１は風洞１の床部（周壁部）
外面に一体に設けられ、チャンバ１１の内部には挿入孔
５の外端の開口５ａを風洞１の外部の空気から遮断して
覆う外気遮断空間部１２が形成される。これにより挿入
孔５および風洞１内部の送風路２は風洞１の外部の空気
から遮断される。 【００１１】また、風洞１の床部（周壁部）においてチ
ャンバ１１で覆われた領域には複数の連通孔１３が適宜
な配置で設けられている。これら連通孔１３は、風洞１
の床部（周壁部）の外面と内面を貫通して風洞１外部で
あるチャンバ１１内部の外気遮断空間部１２と風洞１内
部の風路部２とを互いに連通しており、外気遮断空間部
１２の内部の気圧を風洞１内部の風路部２の気圧と同じ
高さにする圧力調整手段の一例である圧力調整孔として
設けられている。すなわち、各連通孔１３は風洞１の外
部と内部とを互に連通することにより、風洞１内部の風
路部２の空気をを各連通孔１３を通してチャンバ１１の
内部に流入させてチャンバ１１の内部である外気遮断空
間部１２の空気の圧力を風洞１の風路部２における空気
の圧力と同じ高さにしている。各連通孔１３はこのよう
な作用を考慮して直径寸法、数および配置を設定する。
なお、風洞１床部に連通孔２３を設ける方法としては、
風洞１の床部に連通孔２３を直接形成する、あるいは連
通孔２３を設ける領域の風洞１の床部を開放して多孔金
属板を取付けるなど方法が挙げられる。 【００１２】各サーミスタ風速計４は、チャンバ１１の
内部の外気遮断空間部１２に配置されて風洞１の外部か
ら風洞１の床部外面に形成された挿入孔５の外端開口５
ａを通して挿入孔５の内部に挿入され、その先端に設け
たセンサ４ａは地形模型３の地表面３ａに形成された内
端開口５ｂを介して風洞１内部の風路部２へ所定の高さ
で突き出されている。そして、各サーミスタ風速計４
は、地形模型３の地表面３ａ近傍における空気の流れの
風速を計測する。 【００１３】このように構成された試験用風洞装置で
は、チャンバ１１の内部の外気遮断空間部１２が、風洞
１に形成されたサーミスタ風速計４を挿入する挿入孔５
の外端開口５ａを風洞１の外部の空気から遮断して覆う
ことにより、挿入孔５および風洞１内部の風路部２が風
洞１の外部から遮断され、さらに風洞１の壁部に形成し
た連通孔１３によりチャンバ１１の内部の外気遮断空間
部１２と風洞１内部の風路部２とが連通して同一圧力と
なっている。このため、挿入孔５とこの挿入孔５に挿入
したサーミスタ風速計４との間の隙間を通って風洞１の
外部と内部との間の空気の流れが発生しない。従って、
挿入孔５に挿入したサーミスタ風速計４のセンサ４ａは
挿入孔５を流れる空気の流れの影響を受けるということ
がなく、本来の役目である風洞１の風路部２を流れる空
気の流速をのみを正確に計測することができる。しか
も、サーミスタ風速計挿入用の挿入孔５における空気の
流れの発生を防止する手段は、挿入孔５に設けたサーミ
スタ風速計４をスライドさせる機構に制約されることが
なく、風洞１にチャンバ１１を設けるとともに風洞１に
連通孔１３を設けるという簡素で大変経済的な構成で実
現することができる。 【００１４】なお、本発明は前述した実施の形態に限定
されずに種々変形して、実施することができる。例え
ば、外気遮断空間部形成手段と圧力調整手段は前述した
実施の形態に限定されることがない。 【００１５】 【発明の効果】以上説明したように本発明の試験用風洞
装置によれば、風洞の壁部に形成した計測装置を挿入す
る挿入孔における風洞内部と外部との間の空気の流れの
発生を大変経済的な手段により防止して、風洞内部の風
路部を流れる空気の流速のみを正確に計測することがで
きる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明にかかわる第１の実施の形態の試験用風
洞装置を示す断面図。 【図２】同実施の形態の試験用風洞装置における計測部
を拡大して示す断面図。 【図３】従来の形態の試験用風洞装置を示す断面図。 【図４】同従来の形態の試験用風洞装置における計測部
を拡大して示す断面図。 【符号の説明】 １…風洞 ２…風路部、 ３…模型、 ４…風速計、 ５…挿入孔、 １１…チャンバ（外気遮断空間部形成手段）、 １２…外気遮断空間部、 １３…連通孔（圧力調整手段）。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 周壁部を貫通して形成された計測装置を
   挿入する挿入孔を有する試験用の風洞と、この風洞の外
   部に配置され前記風洞の周壁部に形成された前記挿入孔
   を前記風洞の外部の空気から遮断して覆う外気遮断空間
   部を形成する外気遮断空間部形成手段と，この手段によ
   り形成された前記外気遮断空間部の内部の気圧を前記風
   洞の内部の気圧と同じ高さにする圧力調整手段とを具備
   することを特徴とする試験用風洞装置。