JPH0222563A

JPH0222563A - 物体周囲の気流の流れ方向検出方法

Info

Publication number: JPH0222563A
Application number: JP17202288A
Authority: JP
Inventors: Toshio Koshihara; 腰原　敏夫; Hirohiko Yamada; 山田　大彦
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1990-01-25
Also published as: JPH0567911B2

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］この発明は、物体の周囲の気流の流れ方向を検出する方
法に関するものである。

［従来の技術］風洞実験において、風洞内に設置した実験用模型の周囲
の気流の流れ方向を検出する場合、従来。

タフトを用いたり、風向板の頂部に螢光塗料などを塗っ
た風向指示器を用いて、気流の流れ方向を可視化し、流
れ方向を検出している。

これら従来の方法では、いずれも、可視像を目で観察す
ることにより、気流の流れ方向を検出するものであり、
またその検出結果の記録も、可視像を一般のカメラで写
真撮影するものであったため、次のような問題点があっ
た。

（１）気流の乱れが大きな箇所では、一定時間内の流れ
方向分布状況を定量化したり、主方向を特定するのが難
しい。

（２）気流の乱れが大きな箇所では１．写真撮影そのも
のが極めて難しい。即ち、露出時間の設定が難しく、気
流の乱れの大きい箇所に露出を合わせると、乱れの少な
い箇所や実験用模型の部分が露出オーバーになり易い。

（３）写真撮影にあたり、実験用模型や風向指示器また
はタフトの陰影ができ易く、これを防ぐためには照明方
法が非常に難しい。

（４）気流の乱れを定量化する適当な方法がない。

可視像をビデオカメラで連続撮影し、ビデオテープレコ
ーダーにより可視像を一コマずつ再生して、追跡する方
法が考えられるが、現実的には難しく、一般には行なわ
れていない。

［発明が解決しようとする課Ｗｔ］以上のように、従来は、風洞実験において、実験用模型
の周囲での気流の流れ方向を、容易に検出することが困
難であった。

この発明の目的は、上述の現状に鑑み、風洞実験におけ
る場合は勿論のこと、一般に物体の周囲での気流の流れ
方向を、容易に検出することができる。検出方法を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］この発明の検出方法は、気流の流れ中に置かれた物体の
周囲に、風向板の頂部の放射率を小とした風向指示器を
設置し、前記物体および前記風向指示器に上方から赤外
線を照射し、前記赤外線を照射した状態下に、前記物体
および前記風向指示器を上方から赤外線カメラで撮影し
、かくして。

前記物体の周囲での前記気流の流れ方向を検出すること
に特徴を有するものである。

以下、この発明の検出方法について詳述する。

第１図は、この発明の検出方法の一実施態様を示す説明
図、第２図（Ａ）は、第１図の検出方法で使用する風向
指示器を示す正面図、第２図＜８）は、第２図（Ａ）の
Ａ断面図である。

第１図において、１は風洞２内の床２ａ上に設置した実
験用模型などの物体、３は物体１の周囲の床２ａ上に設
置した風向指示器である。気流４は風洞２内を、図の左
方向から右方向へ向けて通風される。風向指示器３は、
気流４の、物体１の周囲での流れ方向を検出したい箇所
の床２ａ上に、必要個数設置する。

風向指示器３の構造は、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示す通
りである。即ち、風向指示器３は、アルミ薄肉管などの
軽量な管５の外面に、発泡スチロール板などからなる軽
量な風向板６を、管５の長手方向に沿って固定し、そし
て、管５内を挿通させた虫ピンなどの支柱７によって、
管５を回転自在に台板８・上に垂直に支持させてなって
いる。風向板６を固定した管５が支柱７の廻りでスムー
ズに回転するように、例えばガラスピーズ９を管５と台
板８との間に介挿する。ガラスピーズ９の個数は。

気流４の、物体１の周囲での流れ方向を検出したい高さ
に風向板６を位置させるように、調節する。

風向板６の頂部６ａは、アルミ箔など放射率の小さい（
逆に反射率は大きい）材料の細片を貼り付けるなどによ
って、放射率を小としである。風向指・示器３は、台板
８の下面に設けた両面接着テープ１０などによって、風
洞２内の床２ａ上に固定する。

なお、物体１の外面、特に上面、および、風洞２内の床
２ａの、物体１周囲の面は、放射率の大きい（逆に反射
率は小さい）材料で作るか、放射率の大きい仕上げ（例
えば艶消しの黒色ペイント塗り）とすることが好ましい
。

以上のように、風洞２内に設置した物体１の周囲に、風
向指示器３を設置したならば、物体１および風向指示器
３に上方から赤外線を照射する。

赤外線の照射は、投光器または加熱器からなる赤外線照
射手段１１により、風洞２の天井２ｂに設けた窓１２を
通して行なえばよいが、このとき、各風向指示器３の風
向板６の頂部６ａに、赤外線が均一に照射されるように
する。必要ならば、赤外線照射手段１１を天井２ｂの下
面に設けて、行なってもよい。天井２ｂの撮影用の窓１
２は、開放としておいても、シリコーングラス、ポリエ
チレンフィルムなどの赤外線の透過性が良好な材料を張
っておいてもよい。

赤外線を照射したならば、次いでその照射した状態下に
、風洞２の天井２ｂの撮影用窓１２を通して、物体１お
よび風向指示器３を上方から赤外線カメラ１３で撮影す
る。このとき、風向指示器３の風向板６の頂部６ａは、
放射率を小としであるために、物体１および風洞２内の
床面２ａよりも、照射した赤外線を強く反射する。従っ
て、赤外線カメラ１３での撮影による赤外線画像上に。

風向板６の頂部６ａが高温部分として表示される。

即ち、気流４の、物体１の周囲での流れ方向が、頂部６
ａの画像として、風洞２内の照度や撮影条件によらずに
、明確に検出される。

［発明の効果］この発明の検出方法は以上の様に構成されるので、次の
ような効果を有する。

（１）簡単な段取り、機器で、風洞内に設置の物体の周
囲での気流の流れ方向を、極めて容易、且つ明確に検出
することができる。

（２）気流の乱れの大きい箇所での、ある一定時間内で
の流れ方向の分布状況や、卓越風向の特定などが可能で
ある。即ち、赤外線撮像装置に汎用的に開発されている
積分機能をそのまま利用して。

赤外線画像の一定時間内の指定数画面（例えば。

２．４，８，１６，３２，６４枚等の画面）を積分する
ことにより、赤外線画像の表示温度分布状況を表わした
積分画像を得れば、その積分画像から、気流の流れ方向
分布状況を知ることができる。

例えば、第３図に示すような赤外線画像の積分画像１４
が得られた場合、高温表示の画像部分１４ａが気流の流
れ方向の主方向を示し、周辺と何らがの温度差がある低
温表示の画像部分１４ｂに至るまで（第３図中、記号Ｑ
で示す）が、気流の乱れの範囲を示している。

（３）各時刻毎の撮影結果が熱分布データとして記録さ
れるので、この熱分布データを処理することにより、一
定時間内の流れ方向の頻度分布の算定ができ、定量的な
解析もできる。

（４）可視像を利用した検出とは異なり、風洞内の照度
分布、照明条件、風洞内の実験用模型など物体による陰
および影などの条件によらずに、物体の周囲での気流の
流れ方向を精度よく検出することができる。

（５）撮影結果の記録データは、各画面の各画素（画面
を構成する一単位。現在、縦５１２×横５１２４２６２
．０００画素のものもある）毎に保存されているために
、前述した積分によるだけでなく、和による気流の流れ
方向の主方向の特定や、流れ方向の頻度によるカラー表
示なども容易に可能である。

（６）風洞実験時だけでなく、実際の設備や現場で利用
して、対象物体の周囲での気流の流れ方向の検出が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の検出方法の一実施態様を示す説明
図、第２図（Ａ）は、第１図の検出方法で使用する風向
指示器を示す正面図、第２図（Ｂ）は、第２図（Ａ）の
Ａ断面図、第３図は、赤外線画像の積分画像の一例を示
す模式図である。図面において、１・・・物体、２ａ・・・床、３・・・風向指示器、５・・・管、６ａ・・・頂部。１２・・・窓、２・・・風洞、２ｂ・・・天井、４・・・気流、６・・・風向板、１１・・・赤外線照射手段、１３・・・赤外線カメラ。

Claims

【特許請求の範囲】

気流の流れ中に置かれた物体の周囲に、風向板の頂部の
放射率を小とした風向指示器を設置し、前記物体および
前記風向指示器に上方から赤外線を照射し、前記赤外線
を照射した状態下に、前記物体および前記風向指示器を
上方から赤外線カメラで撮影し、かくして、前記物体の
周囲での気流の流れ方向を検出することを特徴とする、
物体周囲の気流の流れ方向検出方法。