JP6993311B2 - Boundary layer control device and wind tunnel test device - Google Patents
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Description
本発明は、境界層制御装置、及び風洞試験装置に関する。 The present invention relates to a boundary layer control device and a wind tunnel test device.
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。 For example, a wind tunnel test device is known as a device for evaluating aerodynamic performance of an automobile or the like. The wind tunnel test device includes a wind tunnel body on which the vehicle as a test object is placed, a blower that blows wind into the wind tunnel body toward the vehicle, and a belt conveyor-shaped ground plate for simulating the running state of the vehicle. , Is mainly provided.
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。
In the wind tunnel test device as described above, it is general that the automobile is not actually driven but the traveling state is simulated by the rotation of the ground plate. In this case, a boundary layer is formed in the air flow between the floor of the automobile and the floor surface of the wind tunnel test device. As the boundary layer develops, the air flow below the vehicle slows down. As a result, the test results may be affected. As a device for controlling the behavior of such a boundary layer, for example, the device described in the following
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。
In the apparatus according to
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。
However, in the device described in
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。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a boundary layer control device and a wind tunnel test device capable of further reducing the influence of the boundary layer.
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。 According to the first aspect of the present invention, the boundary layer control device is a boundary layer control device that sucks in the boundary layer formed by the friction between the blown air and the floor surface, and is below the floor surface. A suction flow path having an upstream side wall surface extending along the suction direction while sucking air in the suction direction which is a direction away from the floor surface, and a direction in which the air is blown from the floor surface. It bends and extends in the suction direction toward the downstream side in the ventilation direction and is connected to the suction flow path, and is connected to the upstream guide surface located on the upstream side in the ventilation direction and the downstream side in the ventilation direction. The connecting flow path having the downstream side guide surface to be located and the upstream side guide surface extending from the end portion of the upstream side guide surface on the suction flow path side to a predetermined position so as to extend below the floor surface, the said. It is provided with a rectifying surface that rectifies the flow of air by extending in the suction direction so as to recede from a predetermined position to the upstream side in the blowing direction.
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。 According to this configuration, the boundary layer flowing along the floor surface is smoothly guided along the upstream guide surface and the downstream guide surface of the connecting flow path, and then sucked below the floor surface by the suction flow path. Will be done. This makes it possible to smoothly separate the mainstream flowing along the floor surface from the boundary layer. Further, it is possible to reduce the influence of the stagnation pressure (negative pressure) generated when the boundary layer is sucked downward through the suction flow path. This makes it possible to distribute the mainstream more stably. In addition, since a rectifying surface is formed between the downstream end of the upstream guide surface and the upstream side wall surface of the suction flow path, the downward flow along the upstream guide surface is rectified. Within the area surrounded by the surface, the upstream sidewall surface (ie, below the straightening surface), a circulating vortex based on the Coanda effect is formed. As a result, the flow in the suction flow path is further stabilized, so that the fluctuation of the static pressure difference between the flow in the suction flow path and the main flow is suppressed, and the main flow and the boundary layer can be separated more smoothly. ..
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。 According to the second aspect of the present invention, the boundary layer control device further comprises a plurality of flow guides arranged at intervals in the blowing direction between the upstream guide surface and the downstream guide surface. In addition, each flow guide may be bent in the suction direction toward the downstream side in the ventilation direction.
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。 According to this configuration, the boundary layer can be smoothly turned and rectified by the flow guide. As a result, fluctuations in the flow in the suction flow path can be suppressed. As a result, the flow in the suction flow path is further stabilized, so that the fluctuation of the static pressure difference between the flow in the suction flow path and the main flow is suppressed, and the main flow and the boundary layer can be separated more smoothly. ..
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)
According to the third aspect of the present invention, when the dimension of the straightening surface in the blowing direction is X and the distance between the pair of adjacent flow guides in the blowing direction is Y, the X and the said. Y may satisfy the relationship shown in Eq. (1).
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。 According to this configuration, since the size of the straightening surface in the blowing direction can be secured sufficiently large, a more stable circulating vortex can be formed below the straightening surface. As a result, the flow in the suction flow path is further stabilized, so that the fluctuation of the static pressure difference between the flow in the suction flow path and the main flow is suppressed, and the main flow and the boundary layer can be separated more smoothly. ..
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。 According to the fourth aspect of the present invention, the boundary layer control device further includes a downstream connection flow path provided further downstream of the connection flow path in the ventilation direction and connected to the suction flow path. May be good.
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。 According to this configuration, since the downstream connection flow path is formed, the boundary layer newly generated on the downstream side of the upstream connection flow path can be sucked toward the suction flow path. This makes it possible to further reduce the possibility that the boundary layer is included in the flow on the downstream side in the blowing direction. Further, the suction flow rate (negative pressure) required for the connection flow path and the downstream connection flow path can be suppressed to be small. As a result, the influence of the stagnation pressure (negative pressure) generated when the boundary layer is sucked downward can be reduced. This makes it possible to distribute the mainstream more stably.
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。 According to the fifth aspect of the present invention, the region between the connection flow path and the downstream side connection flow path on the floor surface extends in a direction away from the floor surface toward the downstream side in the ventilation direction. The inclined surface, which is an inclined surface and faces the upstream side in the blowing direction in the downstream connecting flow path, may face the inclined surface in the blowing direction.
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。 According to this configuration, the boundary layer flowing in the region between the connection flow path on the floor surface and the downstream connection flow path is stably guided along the inclined surface, and the upstream side in the downstream connection flow path is stably guided. The boundary layer can be efficiently captured by the facing surface. As a result, the mainstream and the boundary layer can be separated more smoothly, and the mainstream can be distributed more stably.
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。 According to the sixth aspect of the present invention, the wind tunnel test device is arranged on the downstream side of the boundary layer control device according to any one of the above and the boundary layer control device, and the moving object is installed. It is provided with a ground plate and a blower that blows wind to the test object.
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。 According to this configuration, the influence of the boundary layer is suppressed, so that a wind tunnel test device capable of performing the test more accurately can be obtained.
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。 According to the present invention, it is possible to provide a boundary layer control device and a wind tunnel test device capable of further reducing the influence of the boundary layer.
[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。
[First Embodiment]
Hereinafter, the wind
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。
The wind tunnel
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。
As shown in FIG. 1 again, the
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。
The air passage main body 21 is connected to a
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。
Inside the
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。
Inside the
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。
Next, the configuration of the boundary
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。
More specifically, the boundary
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。
The
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。
A plurality of flow guides 44 are provided between the
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。
Each sub-flow guide 44s has a
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)
As shown in FIG. 3, the dimension of the straightening
0.5 ≤ X / Y ≤ 5 ... (1)
More preferably, X and Y satisfy the relationship of the following equation (2), and most preferably, X and Y satisfy the relationship of the following equation (3).
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。
Subsequently, the operation of the wind
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。
Here, in the vicinity of the floor surface B of the
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。
As shown in FIG. 3, the boundary layer Fb generated in the vicinity of the floor surface B is sucked further downward from the floor surface B via the
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。
In addition, since the rectifying
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。
Further, according to the above configuration, the boundary layer Fb can be smoothly turned and rectified by the
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。
In addition, in the above embodiment, when the dimension of the straightening
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。 The first embodiment of the present invention has been described above. It should be noted that various changes and modifications can be made to the above configuration as long as the gist of the present invention is not deviated.
[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。
[Second Embodiment]
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The present embodiment is different from the first embodiment in that another flow path (downstream side connection flow path 242) is further provided at a space further downstream of the
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。
According to the above configuration, the boundary layer Fb'that could not be completely sucked by the connecting
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。
The second embodiment of the present invention has been described above. It should be noted that various changes and modifications can be made to the above configuration as long as the gist of the present invention is not deviated. For example, in the second embodiment, an example in which only one downstream
[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。
[Third Embodiment]
Subsequently, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The same components as those of the above embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. This embodiment differs from the first embodiment in the following points in addition to the configuration of the second embodiment. That is, in the present embodiment, the region between the
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。
According to the above configuration, the boundary layer Fb'flowing in the region between the
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。
The third embodiment of the present invention has been described above. It should be noted that various changes and modifications can be made to the above configuration as long as the gist of the present invention is not deviated. For example, in the third embodiment, an example in which only one downstream
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。
Further, in each of the above embodiments, an example in which the
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。
In addition, in each of the above embodiments, the configuration in which the
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
1 ...
Claims (6)
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。 A boundary layer control device that sucks in the boundary layer formed by the friction between the blown air and the floor surface.
A suction flow path provided below the floor surface and having an upstream side wall surface extending along the suction direction while sucking air in the suction direction which is a direction away from the floor surface.
From the floor surface, it bends and extends in the suction direction toward the downstream side in the ventilation direction, which is the direction in which the air is blown, and is connected to the suction flow path and is located on the upstream side in the ventilation direction. A connection flow path having an upstream guide surface and a downstream guide surface located on the downstream side in the ventilation direction.
The upstream guide surface extends from the end of the upstream guide surface on the suction flow path side to a predetermined position so as to extend below the floor surface, and recedes from the predetermined position to the upstream side in the air blowing direction. A rectifying surface that rectifies the flow of air by extending in the suction direction as described above,
Boundary layer control device.
0.5≦X/Y≦5 ・・・(1) When the dimension of the rectifying surface in the blowing direction is X and the distance between the pair of adjacent flow guides in the blowing direction is Y, the X and the Y have the relationship shown in the equation (1). The boundary layer control device according to claim 2.
0.5 ≤ X / Y ≤ 5 ... (1)
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。 The region between the connecting flow path and the downstream connecting flow path on the floor surface is an inclined surface extending in a direction away from the floor surface toward the downstream side in the blowing direction.
The boundary layer control device according to claim 4, wherein the surface of the downstream connection flow path facing the upstream side in the blowing direction faces the inclined surface in the blowing direction.
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。 The boundary layer control device according to any one of claims 1 to 5.
A moving ground plate located downstream of the boundary layer control device and on which the test object is installed,
A blower that blows wind to the test object,
A wind tunnel test device equipped with.
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