JPH0280934A - 吸い込み風洞 - Google Patents
吸い込み風洞Info
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- air stream
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Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
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。
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、吸い込み風洞、特に、鉄橋製品の長大橋梁そ
の他構築物等の耐風安定性の実験に適用される大型の試
験装置として適した吸い込み風洞に関する。
の他構築物等の耐風安定性の実験に適用される大型の試
験装置として適した吸い込み風洞に関する。
従来、一般に橋梁やその他構築物等の耐風安定性を検討
する手段として風洞実験が行なわれているが、風洞実験
での気流は自然風を再現して実地での耐風現象を模擬す
ることが重要である。この自然風を再現する手段として
、風路床面に取付は念粗度、揺動する複数枚の板で構成
され友乱流発生装置或いは三角の板を風路床面から立て
たスパイヤ等多種にわたる方式が使用されている中で、
第５図及び第６図に最も進んだ風速分布調整装置を装備
した大型ガス拡散風洞の例を示す。気流の吸い込み口０
１から出口０５に至る風洞風路０６の中ＫＦｉ）レーサ
用のガス０１２を吐き出す煙突模型０７．建屋模型０８
、地表模型０９などのいわゆる地形模型が配置されてお
り、トレーサガスの拡散の状況は、地表模型０９０表面
に変色試薬を塗っておいたり、あるいけ、ガスを吸引し
てその濃度から求めるようにしている。
する手段として風洞実験が行なわれているが、風洞実験
での気流は自然風を再現して実地での耐風現象を模擬す
ることが重要である。この自然風を再現する手段として
、風路床面に取付は念粗度、揺動する複数枚の板で構成
され友乱流発生装置或いは三角の板を風路床面から立て
たスパイヤ等多種にわたる方式が使用されている中で、
第５図及び第６図に最も進んだ風速分布調整装置を装備
した大型ガス拡散風洞の例を示す。気流の吸い込み口０
１から出口０５に至る風洞風路０６の中ＫＦｉ）レーサ
用のガス０１２を吐き出す煙突模型０７．建屋模型０８
、地表模型０９などのいわゆる地形模型が配置されてお
り、トレーサガスの拡散の状況は、地表模型０９０表面
に変色試薬を塗っておいたり、あるいけ、ガスを吸引し
てその濃度から求めるようにしている。
このようにして行う試験において、地形模型に作用する
虱は、自然の風と同じように再現されなければならない
。自然の風の風速は、地面摩擦のために地面ではソ零で
あり、少し高い所で少しあり、より高い所でより大きく
なる特徴がある。この風の鉛直方向への風速分布０１１
を高度方向に連ねたものがシャーと呼ばれるもので、風
洞内では符号０１０に示すものである。
虱は、自然の風と同じように再現されなければならない
。自然の風の風速は、地面摩擦のために地面ではソ零で
あり、少し高い所で少しあり、より高い所でより大きく
なる特徴がある。この風の鉛直方向への風速分布０１１
を高度方向に連ねたものがシャーと呼ばれるもので、風
洞内では符号０１０に示すものである。
気象条件によってもこのシャーの形状が変化するが、測
定部内でシャー０１０の形状が拡散状況を決めることに
なり、模型試験で極めて重要になる。
定部内でシャー０１０の形状が拡散状況を決めることに
なり、模型試験で極めて重要になる。
また、煙突などの風上の地形によっては、水平方向のシ
ャーの形状が一様と言えない場合もあり、水平方向のシ
ャーも調節できることが望ましく、第５図の風洞試験装
置では、第６図に示すように、地形模型の上流に多数の
送風機０３を配設して、第６図のようにそれぞれを水平
仕切板０４ｂや垂直仕切板０４ａで囲っている。
ャーの形状が一様と言えない場合もあり、水平方向のシ
ャーも調節できることが望ましく、第５図の風洞試験装
置では、第６図に示すように、地形模型の上流に多数の
送風機０３を配設して、第６図のようにそれぞれを水平
仕切板０４ｂや垂直仕切板０４ａで囲っている。
地形模型に吹く虱は、現地調査時に測定されており、要
求される風速分布は既知であるから、地形模型の上流側
の風速を測定して自然風を再現するように、各送風機の
回転速度を調節している。
求される風速分布は既知であるから、地形模型の上流側
の風速を測定して自然風を再現するように、各送風機の
回転速度を調節している。
第６図に示すように、風洞風路内に多数の送風機を配設
することは、古い型式の風洞と比較して風路長を大幅に
短縮することができ、超大型風洞に適した方式と言える
が、ガス拡散風洞とは異なり、橋梁等構築物の耐風性の
確認試験を行なうには、シャーのみを合わせたのでは十
分とは言えず、次のような自然風再現要件を満足させる
必要がある。
することは、古い型式の風洞と比較して風路長を大幅に
短縮することができ、超大型風洞に適した方式と言える
が、ガス拡散風洞とは異なり、橋梁等構築物の耐風性の
確認試験を行なうには、シャーのみを合わせたのでは十
分とは言えず、次のような自然風再現要件を満足させる
必要がある。
（１）地表から鉛直方向の風速分布。これは第７図値）
に示したように構造物が構築された地点の障壁や地形変
化による凹凸などにより地表近くの風は減速されて図の
ような風速分布を画く。
に示したように構造物が構築された地点の障壁や地形変
化による凹凸などにより地表近くの風は減速されて図の
ような風速分布を画く。
（２）乱れ強さ。自然風は一般に進行方向に対して直角
な方向の速度成分を有し、また各方向にそれぞれに第７
図（ｃ） Ｋ示したような変動分（Δ■）をもっている
。乱れ強さとはその変動分の平均風速（Ｖ）に対する比
であり、第７図（ｂ）のように地表近くでは大きく、地
表から離れると変動分（ΔＶ）の変化割合は小さくなる
。
な方向の速度成分を有し、また各方向にそれぞれに第７
図（ｃ） Ｋ示したような変動分（Δ■）をもっている
。乱れ強さとはその変動分の平均風速（Ｖ）に対する比
であり、第７図（ｂ）のように地表近くでは大きく、地
表から離れると変動分（ΔＶ）の変化割合は小さくなる
。
（３） パワースペクトル。橋梁や煙突等の構築物の
１虱による撮動は、第７図（ｃ）に示したような風の変
動分の周波数成分を起娠力とするものであり、第７図（
ｄ）のように周波数分析した値、即ち、風のスペクトル
を知っておく必要がある。
１虱による撮動は、第７図（ｃ）に示したような風の変
動分の周波数成分を起娠力とするものであり、第７図（
ｄ）のように周波数分析した値、即ち、風のスペクトル
を知っておく必要がある。
（４）乱れのスケール。これは、パワースペクトルには
現われないような極く低い周波数の大きな変動分であり
、謂わゆる息をつく流れであるから構築物の耐風性の調
査には必要な項目である。
現われないような極く低い周波数の大きな変動分であり
、謂わゆる息をつく流れであるから構築物の耐風性の調
査には必要な項目である。
しかし、上記従来の風洞試験装置では、シャーに加えて
上記自然風再現要件ｆ、ｆＲなした風を風洞内に発生さ
せることは困難で６つ次。
上記自然風再現要件ｆ、ｆＲなした風を風洞内に発生さ
せることは困難で６つ次。
本発明は、以上の問題点を解決しようとするものである
。
。
本発明の吸込み風洞は、測定室内に設置され光模型まわ
りの気流の状態を検出する複数のセンサ、同センサの出
力を受け上記模型まわりの気流と予め入力された自然風
の状態とを比較して調整信号を出力する制御装置、同制
御装置の調整信号を受けて回転数が制御される模型の後
流側の風路内に配置された複数の送風機、及び上記制御
装置の調整信号を受けて制御され模型と送風機の間に設
けられた気流調整装置を備えた。
りの気流の状態を検出する複数のセンサ、同センサの出
力を受け上記模型まわりの気流と予め入力された自然風
の状態とを比較して調整信号を出力する制御装置、同制
御装置の調整信号を受けて回転数が制御される模型の後
流側の風路内に配置された複数の送風機、及び上記制御
装置の調整信号を受けて制御され模型と送風機の間に設
けられた気流調整装置を備えた。
本発明は、複数のセンサによって模型まわシの気流の状
態を複数の点で検出し、これを制御装置に出力して、同
制御装置に予め入力されている自然風の状態と比較して
調整信号を制御装置から出力し、これ罠よって模型後流
側に設は九複数の送風機の各々を制御して気流各部分の
速度を調整すると共に、上記制御装置からの調整信号に
よって気流調整装置を制御して気流中の乱れ等を調整す
る。
態を複数の点で検出し、これを制御装置に出力して、同
制御装置に予め入力されている自然風の状態と比較して
調整信号を制御装置から出力し、これ罠よって模型後流
側に設は九複数の送風機の各々を制御して気流各部分の
速度を調整すると共に、上記制御装置からの調整信号に
よって気流調整装置を制御して気流中の乱れ等を調整す
る。
このようにして、予め設定された自然風と速度分布、乱
れ等が一致した気流が到定室内疋得られる。
れ等が一致した気流が到定室内疋得られる。
本発明の一実施例を第１図ないし第４図によって説明す
る。
る。
第１図は本考案の一実施例に係る超大型吸い込み風洞の
縦断面図、第２図はその横断面図、第３図は同実施例の
風速センサと制御装置の系統図、第４図は同実施例にお
ける気流調整装置としての可変スパイキの配役図である
。
縦断面図、第２図はその横断面図、第３図は同実施例の
風速センサと制御装置の系統図、第４図は同実施例にお
ける気流調整装置としての可変スパイキの配役図である
。
本実施例では、開口部に金網からなる抵抗体２を張った
遮風箱１５の中に設けられ風洞吸込口１から延びる導風
路に接続され供試模型２１を取付ける測定室６．その末
端に近くに設置され念気流調整装ｆｆ１７．その後流か
ら送風機室に向って拡がる拡大筒１６．同拡大筒１６に
続いて消音装置１８に囲まれた送風機棚４に納まつ念多
数の送風機３．及び風洞排出口５から構成される風洞本
体は、架台１９の上に設置され、遮音壁２０け排出口５
の後に独立して設置されている。
遮風箱１５の中に設けられ風洞吸込口１から延びる導風
路に接続され供試模型２１を取付ける測定室６．その末
端に近くに設置され念気流調整装ｆｆ１７．その後流か
ら送風機室に向って拡がる拡大筒１６．同拡大筒１６に
続いて消音装置１８に囲まれた送風機棚４に納まつ念多
数の送風機３．及び風洞排出口５から構成される風洞本
体は、架台１９の上に設置され、遮音壁２０け排出口５
の後に独立して設置されている。
風洞測定室６に取付けられた模型２１の上流側には、第
３図に示すように上下方向及び水平方向に間隔をおかれ
た多数のピ十−管又は熱線等の風速センサ２２を配置し
、同風速センサで検出され次各点の風速をリード線２３
からデータロガ−２４へ送り、試験条件を入力し７’Ｃ
Ｉ算機２５でその差を比較して制御器２６からリード線
２７ｔｌ−通じ各送風機３の回転速度の調整信号を出す
と同時にリード線２８１に通じ第４図に示し友調整装置
１７のパルスモータ３３へ調整信号を出すようになって
いる。上記データロガ−２４，電算機２５及び制御量２
６が気流制御装置を構成している。気流調整装置１７は
、第４図に示されるように、測定室６の末端近くに同室
６を横切って水平方向に配列された複数の三角スパイキ
３１を備えている。３１ａ、３１ｂは対をなす三角スパ
イキ３１の短冊形平板であって、上端が蝶番型、接手３
５によって互いにヒンジ結合されている。３６は遮風幕
又は可撓性薄板でろって、その両縁が上記短冊形平板３
１ａ、３１ｂに取付けられている。上記短冊形平板３１
ａ、３１ｂの下端には、ピン３７ａ。
３図に示すように上下方向及び水平方向に間隔をおかれ
た多数のピ十−管又は熱線等の風速センサ２２を配置し
、同風速センサで検出され次各点の風速をリード線２３
からデータロガ−２４へ送り、試験条件を入力し７’Ｃ
Ｉ算機２５でその差を比較して制御器２６からリード線
２７ｔｌ−通じ各送風機３の回転速度の調整信号を出す
と同時にリード線２８１に通じ第４図に示し友調整装置
１７のパルスモータ３３へ調整信号を出すようになって
いる。上記データロガ−２４，電算機２５及び制御量２
６が気流制御装置を構成している。気流調整装置１７は
、第４図に示されるように、測定室６の末端近くに同室
６を横切って水平方向に配列された複数の三角スパイキ
３１を備えている。３１ａ、３１ｂは対をなす三角スパ
イキ３１の短冊形平板であって、上端が蝶番型、接手３
５によって互いにヒンジ結合されている。３６は遮風幕
又は可撓性薄板でろって、その両縁が上記短冊形平板３
１ａ、３１ｂに取付けられている。上記短冊形平板３１
ａ、３１ｂの下端には、ピン３７ａ。
３７ｂによって駒３８ａ 、３８ｂがそれぞれ取付けら
れている。３２は測定室６の外側におかれ念パルスモー
タ３３の回転軸であって、右ねじ３９ａと左ねじ３９ｂ
が設けられており、それら右ねじ３９ａと左ねじ３９ｂ
Ｆｉ上記駒３８ａ。
れている。３２は測定室６の外側におかれ念パルスモー
タ３３の回転軸であって、右ねじ３９ａと左ねじ３９ｂ
が設けられており、それら右ねじ３９ａと左ねじ３９ｂ
Ｆｉ上記駒３８ａ。
３８ｂにそれぞれねじ込まれている。上記のようなスパ
イキ３１の複数個が、測定室６を横切って所定間隔で配
設されている。
イキ３１の複数個が、測定室６を横切って所定間隔で配
設されている。
本実施例は以上のように構成されており、風速センサ２
２によって模型２］上流の測定室６内の各点の風速が検
出され、これがデータロガ−２４を経て試験条件が入力
された電算機２５に送られて設定された自然風の状態と
比較され、調整信号が各送風機３及び気流調整装置１７
のパルスモータ３３に送られる。この調整相信号によっ
て各送風機３０の回転数が調整される。
２によって模型２］上流の測定室６内の各点の風速が検
出され、これがデータロガ−２４を経て試験条件が入力
された電算機２５に送られて設定された自然風の状態と
比較され、調整信号が各送風機３及び気流調整装置１７
のパルスモータ３３に送られる。この調整相信号によっ
て各送風機３０の回転数が調整される。
一方、気流調整装置１７のパルスモータ３３も制御装置
からの調整信号を受けて回転し、これに伴う回転軸３２
の回転によって、駒３８ａ。
からの調整信号を受けて回転し、これに伴う回転軸３２
の回転によって、駒３８ａ。
３８ｂが前後進し、前記蝶番型接手３５を頂点とする三
角形の下辺の長さが変わる。ｔｊをなす短冊形平板３１
ａ、３１ｂの間には遮風幕又は可撓性薄板３６が貼られ
ているので、これが可変スパイキの役割を果たし、同三
角スバイヤ３１の後方の気流に同三角スパイヤの形状に
従つ之乱れが生ずる。
角形の下辺の長さが変わる。ｔｊをなす短冊形平板３１
ａ、３１ｂの間には遮風幕又は可撓性薄板３６が貼られ
ているので、これが可変スパイキの役割を果たし、同三
角スバイヤ３１の後方の気流に同三角スパイヤの形状に
従つ之乱れが生ずる。
以上のように、上記複数の送風機３の各々の回転数を制
御し、また複数の三角スパイキ３１の形状を変えること
Ｋよって、測定室において模型２１に当る風の風速分布
及び乱れ等を試験前に設定した値に合わせることができ
る。
御し、また複数の三角スパイキ３１の形状を変えること
Ｋよって、測定室において模型２１に当る風の風速分布
及び乱れ等を試験前に設定した値に合わせることができ
る。
このようにして、本実施例では、測定室６内の各点の風
速分布及び乱れ等を試験前に設定した自然風の状態に合
致させて再現することができ、正確な試験を行なうこと
ができる。
速分布及び乱れ等を試験前に設定した自然風の状態に合
致させて再現することができ、正確な試験を行なうこと
ができる。
本発明は、模型まわりの気流状態を多数のセンサで測定
し、そのデータと試験条件としてあらかじめ設定され入
力されていた自然風のデータを制御装置において比較し
て調整信号を出力し、これに基づいて、ノ虱路内に複数
配列された各送風機の回転数を制御すると同時に１模型
と送風機との間に設けられ念気流調整装置を制御するこ
とＫより、模型まわりの気流を所定の速度分布や乱れ等
の設定された状態にすることができる。
し、そのデータと試験条件としてあらかじめ設定され入
力されていた自然風のデータを制御装置において比較し
て調整信号を出力し、これに基づいて、ノ虱路内に複数
配列された各送風機の回転数を制御すると同時に１模型
と送風機との間に設けられ念気流調整装置を制御するこ
とＫより、模型まわりの気流を所定の速度分布や乱れ等
の設定された状態にすることができる。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は同横断
面図、第３図は同実施例の風速センサと制御装置の系統
図、第４図は同実施例における気流調整装置としての可
変スパイキの配役図、第５図は従来の大型ガス拡散風洞
の耐断面図、第６図は同横断面図、第７図は自然風の気
流条件の説明図である。 １・・・風洞吸込口、 ３・・・送風機、 ４・・
・送風機棚、 ５・・・風洞排出口、 ６・・・測
定室、２１・・・模型、 ２２・・・風速センサ、
２４・・・データロガ−２５・・・電算機、 ２６
・・・制御器、３１・・・三角スパイキ、 ３１ａ、
３１ｂ・・・三角スパイキの短冊形平板、 ３２・・
・パルスモータ回Ｅｌ、 ３３・・・パルスモータ、
３６・・・遮虱幕又は可撓性薄板。 ８６閃 （つ ７図 ＜ａン （Ｆ）〕 風速α９ ｉ１弦で（＃／２７） 雇、Ｊ敷 （勺） 局間 （わ
面図、第３図は同実施例の風速センサと制御装置の系統
図、第４図は同実施例における気流調整装置としての可
変スパイキの配役図、第５図は従来の大型ガス拡散風洞
の耐断面図、第６図は同横断面図、第７図は自然風の気
流条件の説明図である。 １・・・風洞吸込口、 ３・・・送風機、 ４・・
・送風機棚、 ５・・・風洞排出口、 ６・・・測
定室、２１・・・模型、 ２２・・・風速センサ、
２４・・・データロガ−２５・・・電算機、 ２６
・・・制御器、３１・・・三角スパイキ、 ３１ａ、
３１ｂ・・・三角スパイキの短冊形平板、 ３２・・
・パルスモータ回Ｅｌ、 ３３・・・パルスモータ、
３６・・・遮虱幕又は可撓性薄板。 ８６閃 （つ ７図 ＜ａン （Ｆ）〕 風速α９ ｉ１弦で（＃／２７） 雇、Ｊ敷 （勺） 局間 （わ
Claims (1)
- 測定室内に設置された模型まわりの気流の状態を検出す
る複数のセンサ、同センサの出力を受け上記模型まわり
の気流と予め入力された自然風の状態とを比較して調整
信号を出力する制御装置、同制御装置の調整信号を受け
て回転数が制御される模型の後流側の風路内に配置され
た複数の送風機、及び上記制御装置の調整信号を受けて
制御される模型と送風機の間に設けられた気流調整装置
を備えたことを特徴とする吸い込み風洞。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23218988A JPH0280934A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 吸い込み風洞 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23218988A JPH0280934A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 吸い込み風洞 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280934A true JPH0280934A (ja) | 1990-03-22 |
Family
ID=16935394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23218988A Pending JPH0280934A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 吸い込み風洞 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0280934A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100954238B1 (ko) * | 2009-10-29 | 2010-04-21 | 한국에너지기술연구원 | 다양한 바람 환경의 제공이 가능한 소형 풍동 |
| US8042386B2 (en) * | 2007-09-20 | 2011-10-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Test section for wind-tunnel testing apparatus and wind tunnel test apparatus employing the same |
| CN106441789A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-02-22 | 浙江大学 | 一种不同速度及温度分布的风洞流场产生装置 |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP23218988A patent/JPH0280934A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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