JPH01116427A - 風洞装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、気流発生時の騒音を低減する風洞用ノズルに
関する。

［従来技術］ ノズルとベルマウスの間の計測部が開放空間に設けられ
たセミオープン型あるいは開放空間の計測部へ直接気流
を吹き出す形式の風洞装置において、気流がノズルから
開放空間に吹出す際、騒音が発生する。

この種の気流発生騒音は、従来、噴流騒音が主体である
との見地から、高速（風速が約１００ｍ／Ｓ以上）気流
用のノズルでは、ノズルの断面状を菊花形にしなりあ渇
いは２重ノズルとして同軸２重噴流にすることにより噴
流騒音を低減するようにしていた。

しかし、低速（風速が約５０ｍ／ｓ以下）気流用のノズ
ルでは、噴流騒音の発生は微少であり、ストレートなダ
クトあるいはノズルを用いることが、最も騒音が少なく
する方法であるとされている。従って、低速のノズル噴
流から発生する気流発生騒音を、現状より少なくするこ
とは回能である、というのが一般論となっていた。

［発明の目的］ 本発明は上記した従来技術の欠点に鑑みて提案されたも
のであり、気流発生騒音を低減する風洞用ノズルを提供
することを目的としている。

［発明の原理コ 本発明者は種々実験研究の結果、ストレートなノズルか
ら低速気流が吹出す際に発生する騒音は、噴流自体の発
生音と、ノズル端部からの湯飲出音とに区分でき、それ
らのうち湯飲出音が支配的であり、この湯飲出音を低減
すれば気流発生騒音を低減できることを発見した。ここ
で湯飲出音とは、ノズル端部におけるノズル内外の流速
分布の不連続に起因する渦の放出に伴ってノズル端部か
ら発生する音である。

［発明の構成］ 本発明の風洞用ノズルは、ノズルから開放空間に設けら
れている風洞装置に用いられる計測部へ気流を吹き出す
形式の風洞用ノズルにおいて、外方へ開いなテーパ状の
フランジをノズル端部に形成している。

［発明の作用効果］ 本発明によれば、ストレートノズルのノズル吹出し口に
外方へ開いたテーパ状のフランジを設けているので、ス
トレートノズル端部から放出される渦の大きさや放出周
期をランダム化することができ、その結果、湯飲出音の
発生量を小さくして気流発生騒音を低減することができ
る。そして、テーバの開き角度が吹出し方向に対し３０
°〜６０４の範囲の場合、最も効果的に気流発生騒音を
低減することができる。

また本発明においては、ノズル端部において外方へ開い
たフランジを設けているだけなので、本発明をノズルに
適用することはノズルから吹出す気流に何ら障害を与え
ず、換気設備や風洞装置の空力的性能を低下させる要因
にはならないという利点がある。

［好ましい実施の態様］ 本発明の実施に際し、テーパ状のフランジの開き角度は
前述の通り３０′″〜６０°が好ましい。

またフランジの面に沿った長さ（フランジの長さ）をス
トレートノズル内径く長方形断面の場合は縦方向寸法）
の２０％以上にするのが好ましい。

を実施例］ 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を実施した風洞用ノズル１０を備えたセ
ミオープン型の風洞装置を示している。

風洞本体１は、計測室４が開放空間となっている長方形
状の管路であって、その両端部にはノズル１０とベルマ
ウス５と−が正対して設けられている。そして、軸流送
風機２からの気流（第１図矢印で示す）は、第１のコー
ナベーン３ａおよび第２のコーナベーン３ｂでガイドさ
れてノズル１０から吹出る。そして該気流はベルマウス
５から入って第３のコーナベーン３ｃおよび第４のコー
ナベーン３ｄでガイドされて還流するようになっている
。なお、図中符号６はトラバース装置、７は給排気装置
、８はプリーザホールであるが、本発明と直接関係がな
いので詳細な説明を省略する。

第２図および第３図において、ノズル１０は断面が長方
形状（横長な長方形）をしたストレート部１１と、スト
レート部１１の端部に付設されたフランジ部１２とから
なっている。

第３図において、図中矢印で示す気流の吹出し方向に対
するフランジ部１２の開き角度をαとすると、図示の実
施例では、 α＝３０°　〜６０４ となっており、そしてフランジ面１２の長さＣはストレ
ート部の内径寸法（長方形断面の場合は縦方向の長さ）
をＤとすると、 Ｃ≧０．２Ｄ となっている。

この実施例において、ストレート部１１から放出される
渦の大きさや放出周期は、フランジ部１２を設けること
によってランダム化される。その結果、湯飲出音の発生
量が小さくなって気流放出音が効果的に低減されるので
ある。

第４図はＤ＝３００閣、Ｃ−７５鴎、風速３６ｍ　／’
　Ｓ　ｅ　Ｃにおける発生騒音の１／３オクターブバン
ドスペクトルおよびＡ特性騒音レベルを示すものであり
、開き角度αを１５°、３０′、６０°、９０°にした
場合と、フランジ部を設けていないストレートノズルと
を比較実験した結果を示している。この第４図から分る
ように、α＝１５°の場合は、周波数の低い範囲でスト
レートノズルより音圧レベルが大きく、ａ＝９０°の場
合はストレートノズルの場合と略々同一な特性を示し、
α＝３０°〜６０°の範囲に設定した場合が最も音圧レ
ベルの低減効果が大きいことが判る。

第５図は発生騒音の１／３オクターブバンドスペクトル
およびＡ特性騒音レベルを示すものであり、ノズル口径
Ｄ＝３００ｍ＋、開き角度α＝４５°、風速３６　ｍ　
／　ｓの条件で、フランジ部１２（第３図）の長さＣを
Ｏ，ＩＤあるいは０．２Ｄ以上にした場合と、ストレー
トノズルとを比較実験した結果を示す。この第５図から
判るように、Ｃ＝Ｏ，ＩＤの場合は周波数の低い範囲に
おいてはストレートノズルの場合よりも音圧レベルが大
きく、フランジ部１２の長さＣ＝０．２以上の場合が最
も音圧レベルの低減効果が大きいことが判る。

第６図は本発明の別の実施例を示し、ノズル１０ａの円
形断面のストレート部１１ａの端部にフランジ部１２ａ
を設けた例を示している。第６図の実施例においても第
２図に示す実施例と同様の作用効果があり、気流発生騒
音が低減される。

なお、図示の実施例は、ノズルとベルマウスとの間の計
測部が開放空間に設けられているセミオープン型の風洞
装置に適用された場合について説明されているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、所謂フル・オープ
ン型の風洞装置その他についても適用可能である。

［まとめ］ 以上説明したように本発明によれば、フランジ部により
ノズルのストレートな部分の端部から放出される渦の大
きさや放出周期をランダム化し、その結果、渦放出前の
発生量を小さくして気流発生騒音を低減することができ
る。また本発明は外方に開いたフランジ部を設けるだけ
なので、吹出す気流に何らの障害とならず、換気設備や
風洞装置の空力的特性を低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した風洞用ノズルを備えた風洞装
置の説明図、第２図は本発明の実施例を示す平面図、第
３図は第２図の側断面図、第４図および第５図はそれぞ
れ本発明の効果を示す１／′３オクターブバンドスペク
トルおよびＡ特性騒音レベルを示す図、第６図は本発明
の別の実施例を示す斜視図である。 １０．１０ａ・・・風洞用ノズル　１１．１１ａ・・・
ストレート部　　１２．１２ａ・・・フランジ部　　α
・・・開き角度 特許出願人　　　株式会社荏原総合研究所第１図 第２図 第３図 第４図 １／３オクタ一ブバンド中心周波数 ｚ 第５図 １／３オクタ一ブバンド中心周波数 ｚ 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノズルから開放空間に設けられている計測部へ気
   流を吹き出す形式の風洞装置に用いられる風洞用ノズル
   において、外方へ開いたテーパ状のフランジをノズル端
   部に形成したことを特徴とする風洞用ノズル。
2. （２）前記フランジが外方へ開いている角度は３０゜な
   いし６０゜である特許請求の範囲第１項記載の風洞用ノ
   ズル。