JPH03255329A - 自立始動型超音速デイフユーザ - Google Patents
自立始動型超音速デイフユーザInfo
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- JPH03255329A JPH03255329A JP5417490A JP5417490A JPH03255329A JP H03255329 A JPH03255329 A JP H03255329A JP 5417490 A JP5417490 A JP 5417490A JP 5417490 A JP5417490 A JP 5417490A JP H03255329 A JPH03255329 A JP H03255329A
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
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、補助的な動力装置やそれに伴う制御装置を用
いず装置の圧力比を小さくすることができる自立始動型
超音速ディフューザに関する。
いず装置の圧力比を小さくすることができる自立始動型
超音速ディフューザに関する。
（従来の技術）
超音速空気力学の試験に必須な超音速風洞において、風
洞の能力を最大限に引出し効率的に運転を行なわせるに
は、超音速ディフューザを用いて、装置の圧力比をでき
るだけ小さくする必要がある。
洞の能力を最大限に引出し効率的に運転を行なわせるに
は、超音速ディフューザを用いて、装置の圧力比をでき
るだけ小さくする必要がある。
第３図は従来の超音速風洞装置の作動を説明するための
概略図である。超音速風洞の要部は、集合洞１５、第１
スロート（ノズルスロート）１６を有する風洞ノズル１
７．測定温１８、第２スロート１９（ディフューザスロ
ート）を有するをディフューザ２０からなっており、同
図の（イ）はディフューザ始動前の状態、（ロ）は定常
作動時の状態、（ハ）は可撓式ディフューザの作動状態
を夫々示している。
概略図である。超音速風洞の要部は、集合洞１５、第１
スロート（ノズルスロート）１６を有する風洞ノズル１
７．測定温１８、第２スロート１９（ディフューザスロ
ート）を有するをディフューザ２０からなっており、同
図の（イ）はディフューザ始動前の状態、（ロ）は定常
作動時の状態、（ハ）は可撓式ディフューザの作動状態
を夫々示している。
ディフューザ始動直前には、（イ）図に示すように、測
定温１８に垂直衝撃波２１を生じる。この垂直衝撃波の
ため総圧が損失を受は減少する。
定温１８に垂直衝撃波２１を生じる。この垂直衝撃波の
ため総圧が損失を受は減少する。
一般に流路内の気体流れにおける到達可能最大流量は、
最小流路断面積（即ちノズルスロート及びディフューザ
スロート部に相当）と総圧に比例する。従って、下流の
ディフューザスロート１９の断面積は総圧の減少に反比
例して大きくしておかなければ、風洞の作動ができなく
なる。この条件を満足させておけば、測定温１８に生じ
た垂直衝撃波は、同図（ロ）に示すように、ディフュー
ザスロート１９のやや下流まで移動し、定常状態が達成
される。
最小流路断面積（即ちノズルスロート及びディフューザ
スロート部に相当）と総圧に比例する。従って、下流の
ディフューザスロート１９の断面積は総圧の減少に反比
例して大きくしておかなければ、風洞の作動ができなく
なる。この条件を満足させておけば、測定温１８に生じ
た垂直衝撃波は、同図（ロ）に示すように、ディフュー
ザスロート１９のやや下流まで移動し、定常状態が達成
される。
風洞装置の圧力比は、装置内の衝撃波及び摩擦による総
圧損失を補う以上の値を必要とする。超音速風洞におい
ては衝撃波による損失が大部分を占めるが、その値は衝
撃波の生じる位置のマツハ数が高い程大きい、超音速流
路内のマツハ数は流路断面が狭い程低くなる。従って、
ディフューザ始動前に比べると、始動後の定常作動時で
は垂直衝撃波は流路断面の狭い位置にあるため総圧損失
も少ない、それ故、装置の圧力比はディフューザ始動後
はある程度低くできる。
圧損失を補う以上の値を必要とする。超音速風洞におい
ては衝撃波による損失が大部分を占めるが、その値は衝
撃波の生じる位置のマツハ数が高い程大きい、超音速流
路内のマツハ数は流路断面が狭い程低くなる。従って、
ディフューザ始動前に比べると、始動後の定常作動時で
は垂直衝撃波は流路断面の狭い位置にあるため総圧損失
も少ない、それ故、装置の圧力比はディフューザ始動後
はある程度低くできる。
ディフューザ始動後はさらに圧力比を低くし、風洞装置
に要する動力を小さくする事が可能である。即ち、定常
作動状態が達成された後は測定温において衝撃波による
圧力損失がないため、ディフューザスロート１９の断面
積をノズルスロート１６と同程度まで縮小することが可
能となる。これにより、衝撃波の生じる位置のマツハ数
をさらに低くし、総圧損失を少なくすることが可能であ
る。
に要する動力を小さくする事が可能である。即ち、定常
作動状態が達成された後は測定温において衝撃波による
圧力損失がないため、ディフューザスロート１９の断面
積をノズルスロート１６と同程度まで縮小することが可
能となる。これにより、衝撃波の生じる位置のマツハ数
をさらに低くし、総圧損失を少なくすることが可能であ
る。
それを目的として、従来、同図（ハ）に示すように、風
洞壁を可撓式として油圧駆動等のジヤツキにより始動後
のディフューザスロート１９の断面積を縮小する方法が
用いられている。しかし。
洞壁を可撓式として油圧駆動等のジヤツキにより始動後
のディフューザスロート１９の断面積を縮小する方法が
用いられている。しかし。
この方法では、油圧回路等の補助的な動力源や、風洞装
置作動状況に応じた制御方式等を必要とし、構成が複雑
となると共に多くの動力を必要とする問題がある。
置作動状況に応じた制御方式等を必要とし、構成が複雑
となると共に多くの動力を必要とする問題がある。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、上記従来の問題点を解決するために創案され
たものであって、油圧回路等の補助的な動力源や、風洞
装置作動状況に応じた複雑な制御方式等を必要とせずに
、ディフューザスロート断面積を自立的に変化させ、最
適な作動条件を得ることができる自立始動型超音速ディ
フューザを提供することを目的とする。
たものであって、油圧回路等の補助的な動力源や、風洞
装置作動状況に応じた複雑な制御方式等を必要とせずに
、ディフューザスロート断面積を自立的に変化させ、最
適な作動条件を得ることができる自立始動型超音速ディ
フューザを提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明者は上記目的を達成するために、研究を重ねた結
果、超音速ディフューザ始動前後の圧力分布の違いに着
目し、それを利用することよってディフューザスロート
の断面積を自立的に変化させる方法を見出し本発明に達
したものである。
果、超音速ディフューザ始動前後の圧力分布の違いに着
目し、それを利用することよってディフューザスロート
の断面積を自立的に変化させる方法を見出し本発明に達
したものである。
即ち１本発明の自立始動型超音速ディフューザは、ディ
フューザスロートを構成する可変壁を有し、該可変壁が
超音速ディフューザ始動前後におけるディフューザスロ
ート近傍の圧力分布の違いで自立的に変位することによ
り、ディフューザスロートの断面積を変化させることを
特徴とする構成を有する。
フューザスロートを構成する可変壁を有し、該可変壁が
超音速ディフューザ始動前後におけるディフューザスロ
ート近傍の圧力分布の違いで自立的に変位することによ
り、ディフューザスロートの断面積を変化させることを
特徴とする構成を有する。
そして、より具体的な構成例として、上記可変壁が測定
部マツハ数に応じてバネ強さが調節可能なバネ系に連結
され、ディフューザスロート上流側のディフューザ始動
後の内圧減少分に対応して。
部マツハ数に応じてバネ強さが調節可能なバネ系に連結
され、ディフューザスロート上流側のディフューザ始動
後の内圧減少分に対応して。
ディフューザ始動後に前記バネ系により前記可変壁をデ
ィフューザスロート断面積を縮小する方向に変位させる
ようにした。
ィフューザスロート断面積を縮小する方向に変位させる
ようにした。
（作用）
まず、本発明の原理を第２図により説明する。
同図は、第３図（イ）〜（ハ）状態に対応してディフュ
ーザスロート前後の圧力分布概略を示している。
ーザスロート前後の圧力分布概略を示している。
ディフューザ始動前（第２，３図（イ）の状態）には測
定温１８から下流全域にわたって亜音速であるため、始
動後（第２．３図（ロ）の状態）に比べるとディフュー
ザスロート上流の圧力は高い。
定温１８から下流全域にわたって亜音速であるため、始
動後（第２．３図（ロ）の状態）に比べるとディフュー
ザスロート上流の圧力は高い。
しかし、ディフューザスロート下流においては、始動後
の方が垂直衝撃波による総圧損失が少ないため圧力は逆
に高くなる。そして、始動後にディフューザスロートの
断面積を縮小した場合（第２．３図（ハ）の状態）の圧
力は、ディフューザスロート上流では（ロ）の状態の場
合と殆ど変わらないが、下流においてはやや異なる。デ
ィフユーザスロート下流における（口）の場合と（ハ）
の場合の圧力分布の違いは、測定温１８のマツハ数やデ
ィフューザスロートの絞りの程度に依存する。
の方が垂直衝撃波による総圧損失が少ないため圧力は逆
に高くなる。そして、始動後にディフューザスロートの
断面積を縮小した場合（第２．３図（ハ）の状態）の圧
力は、ディフューザスロート上流では（ロ）の状態の場
合と殆ど変わらないが、下流においてはやや異なる。デ
ィフユーザスロート下流における（口）の場合と（ハ）
の場合の圧力分布の違いは、測定温１８のマツハ数やデ
ィフューザスロートの絞りの程度に依存する。
図は下流部全域で（ハ）の圧力分布が（ロ）より高くな
る場合の代表例を示している。
る場合の代表例を示している。
本発明は、このようなディフューザスロート前後におけ
るディフューザ始動前後の圧力分布の違いを利用し、バ
ネ系、緩衝機等により（イ）〜（ハ）の作動を自立的に
作動させている。
るディフューザ始動前後の圧力分布の違いを利用し、バ
ネ系、緩衝機等により（イ）〜（ハ）の作動を自立的に
作動させている。
即ち、ディフューザスロートを構成する壁面が可変壁と
なっていて、ディフューザ始動前後におけるディフュー
ザスロート近傍の圧力分布の違いに応じて、適宜のバネ
系等のバランスによってディフューザ壁面が自動的に動
くことにより、ディフューザスロートの断面積が変化し
、自立的な始動が達成できる。
なっていて、ディフューザ始動前後におけるディフュー
ザスロート近傍の圧力分布の違いに応じて、適宜のバネ
系等のバランスによってディフューザ壁面が自動的に動
くことにより、ディフューザスロートの断面積が変化し
、自立的な始動が達成できる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の自立始動型超音速ディフューザの一実
施例を示す。該実施例は２次元ディフューザの場合を示
し、図において、１はディフューザであり、ディフュー
ザスロート上流側に第１可変壁２．２を、その下流側に
ディフューザスロート４を構成する第２可変壁３．３を
有している。
施例を示す。該実施例は２次元ディフューザの場合を示
し、図において、１はディフューザであり、ディフュー
ザスロート上流側に第１可変壁２．２を、その下流側に
ディフューザスロート４を構成する第２可変壁３．３を
有している。
第１可変壁２．２は、上流側が測定温側固定壁７．７に
支点８，８を中心に揺動可能に枢着され、その下流側先
端部外側と装置固定部９．９との間にバネ１０．１０と
緩衝機１１．１１等からなるバネ系が設けられていると
共に、その内側は第２可変壁３．３の上流端に摺動可能
に連結されている。前記バネ系は、ディフューザ始動前
のスロート上流側内圧に対応してディフューザスロート
の断面積を所定に保つように測定温１８のマツハ数に応
じて、その強さが予め調節されている。
支点８，８を中心に揺動可能に枢着され、その下流側先
端部外側と装置固定部９．９との間にバネ１０．１０と
緩衝機１１．１１等からなるバネ系が設けられていると
共に、その内側は第２可変壁３．３の上流端に摺動可能
に連結されている。前記バネ系は、ディフューザ始動前
のスロート上流側内圧に対応してディフューザスロート
の断面積を所定に保つように測定温１８のマツハ数に応
じて、その強さが予め調節されている。
一方第２可変壁３．３は、図示のように内方に屈曲して
最凸部が対向してディフューザスロート４を形成するよ
うになっている。その下流端は固定壁５，５に支点６を
中心に揺動自在に枢着され、ディフューザスロート上流
側の内圧変化と前記バネ系の強さのバランスによって生
じるモーメントにより、互いに逆方向に揺動してディフ
ューザスロートの断面積を変化させるようになっている
。
最凸部が対向してディフューザスロート４を形成するよ
うになっている。その下流端は固定壁５，５に支点６を
中心に揺動自在に枢着され、ディフューザスロート上流
側の内圧変化と前記バネ系の強さのバランスによって生
じるモーメントにより、互いに逆方向に揺動してディフ
ューザスロートの断面積を変化させるようになっている
。
本実施例では、第２可変壁が支点６回りの内圧によるモ
ーメントが始動前に大きくなるように設計してあり、デ
ィフューザ始動前のディフューザスロート上流の内圧に
対応して設定されたバネ系によって、ディフューザスロ
ートは所定の間隔に保たれている。始動後定常作動状態
に達して、ディフューザスロート上流側の内圧が低下す
ると、その内圧低下（第２図Δｐｔ）に対応する量だけ
バネ系によって第１可変壁２．２が互いに内方に押され
て、それに応じて第２可変壁３．３の先端も押されて内
方に揺動し、ディフューザスロートの断面積が減少する
。従って、ディフューザ始動前にはディフューザスロー
トは拡大し、始動後は縮少することが自立的にできる。
ーメントが始動前に大きくなるように設計してあり、デ
ィフューザ始動前のディフューザスロート上流の内圧に
対応して設定されたバネ系によって、ディフューザスロ
ートは所定の間隔に保たれている。始動後定常作動状態
に達して、ディフューザスロート上流側の内圧が低下す
ると、その内圧低下（第２図Δｐｔ）に対応する量だけ
バネ系によって第１可変壁２．２が互いに内方に押され
て、それに応じて第２可変壁３．３の先端も押されて内
方に揺動し、ディフューザスロートの断面積が減少する
。従って、ディフューザ始動前にはディフューザスロー
トは拡大し、始動後は縮少することが自立的にできる。
なお９本発明は上記実施例に限るものでなく。
二次元、三次元及び軸対称の超音速ディフューザ始動前
後の圧力分布の違いを利用する範囲において、種々の設
計変更が可能である６例えば、上記実施例では、ディフ
ューザ始動前後におけるディフューザスロート上流の内
圧変化を利用するものであったが、ディフューザスロー
ト下流側の内圧変化を利用することも可能である。
後の圧力分布の違いを利用する範囲において、種々の設
計変更が可能である６例えば、上記実施例では、ディフ
ューザ始動前後におけるディフューザスロート上流の内
圧変化を利用するものであったが、ディフューザスロー
ト下流側の内圧変化を利用することも可能である。
（効果）
以上のように、本発明の自立始動型超音速ディフューザ
によれば、補助的な動力装置やそれに伴う制御装置を用
いずにディフューザスロートの断面積を自立的に変化さ
せることができる。それにより、超音速風洞の自立的な
運転が可能となり、風洞装置の単純化、運転に対する動
力の節減ができ、超音速風洞の能力を最大限に引出し、
効率的な運転を行なわせることができる。
によれば、補助的な動力装置やそれに伴う制御装置を用
いずにディフューザスロートの断面積を自立的に変化さ
せることができる。それにより、超音速風洞の自立的な
運転が可能となり、風洞装置の単純化、運転に対する動
力の節減ができ、超音速風洞の能力を最大限に引出し、
効率的な運転を行なわせることができる。
第１図は本発明に係る自立始動型超音速ディフューザの
一実施例の要部側断面概略図、第２図はディフューザス
ロート前後の圧力分布を示すグラフ、第３図は超音速風
洞装置の作動状態を示す要部の側面概略図である。 １ ：ディフューザ ２：第１可変壁 ：第２可変壁 ：ディフユーザスロート １０：バネ １ ：緩衝機
一実施例の要部側断面概略図、第２図はディフューザス
ロート前後の圧力分布を示すグラフ、第３図は超音速風
洞装置の作動状態を示す要部の側面概略図である。 １ ：ディフューザ ２：第１可変壁 ：第２可変壁 ：ディフユーザスロート １０：バネ １ ：緩衝機
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）デイフューザスロートを構成する可変壁を有し、該
可変壁が超音速ディフューザ始動前後におけるディフュ
ーザスロート近傍の圧力分布の違いで自立的に変位する
ことにより、ディフューザスロートの断面積を変化させ
ることを特徴とする自立始動型超音速ディフューザ。 ２）上記可変壁がバネ強さが調節可能なバネ系に連結さ
れ、ディフューザスロート上流側のディフューザ始動後
の内圧減少に対応して、ディフューザ始動後に前記バネ
系により前記可変壁をディフューザスロート断面積を縮
小する方向に変位させる請求項１記載の自立始動型超音
速ディフューザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5417490A JPH03255329A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 自立始動型超音速デイフユーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5417490A JPH03255329A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 自立始動型超音速デイフユーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255329A true JPH03255329A (ja) | 1991-11-14 |
| JPH0579933B2 JPH0579933B2 (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=12963181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5417490A Granted JPH03255329A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 自立始動型超音速デイフユーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03255329A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105738068A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-07-06 | 南京航空航天大学 | 一种减小型面旋转连续可调风洞喷管调节作动力的装置 |
-
1990
- 1990-03-06 JP JP5417490A patent/JPH03255329A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105738068A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-07-06 | 南京航空航天大学 | 一种减小型面旋转连续可调风洞喷管调节作动力的装置 |
| CN105738068B (zh) * | 2016-01-28 | 2018-04-17 | 南京航空航天大学 | 一种减小型面旋转连续可调风洞喷管调节作动力的装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0579933B2 (ja) | 1993-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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