JPH03272430A - High enthalpy supersonic wind tunnel apparatus and operation thereof - Google Patents

High enthalpy supersonic wind tunnel apparatus and operation thereof

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JPH03272430A
JPH03272430A JP7285190A JP7285190A JPH03272430A JP H03272430 A JPH03272430 A JP H03272430A JP 7285190 A JP7285190 A JP 7285190A JP 7285190 A JP7285190 A JP 7285190A JP H03272430 A JPH03272430 A JP H03272430A
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JP
Japan
Prior art keywords
supersonic
diffuser
nozzle
measurement chamber
opening end
Prior art date
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Pending
Application number
JP7285190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Kimura
木村 好和
Kuniyoshi Tsubouchi
邦良 坪内
Susumu Nakano
晋 中野
Shohei Yoshida
正平 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

PURPOSE:To lower a minimum starting pressure of a supersonic wind tunnel by providing a means to change distance between open ends of opposed supersonic nozzles and an open end of a supersonic diffuser. CONSTITUTION:A high enthalpy gas stored at a high pressure gas supply source is introduced to a supersonic nozzle 5 to be jetted into a measuring chamber 6. By raising a pressure of the high pressure gas supply source, a supersonic diffuser 10 is made ready to start. After the starting of the diffuser 10, a diffuser moving section 22 is moved downstream in an air current make a free jet space between the downstream side of the nozzle 5 and the upstream side of a contraction passage 7. As a result, a free jet section is kept supersonic free from the movement of the moving section 22. With such an arrangement, in the starting of the diffuser 10, a free jet area can be reduced remarkably between the nozzle 5 and the diffuser 10 thereby enabling the lowering a starting pressure of the diffuser 10 with a reduction in a pressure loss as caused when the gas is jetted freely.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は超音速風洞に係り、特に始動圧力を低減するに
好適な高エンタルピ超音速風洞装置及び運転方法に関す
る。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a supersonic wind tunnel, and particularly to a high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus and operating method suitable for reducing starting pressure.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来、フリージェット型超音速風洞については、ジャー
ナルオブザアエロノーティ力ルサイエンセス、6月号(
1952年)第375頁から第384頁(JOURNA
L OF THE AERONAUTICAL 5CI
ENCES、 JUN(1952) PP375−38
4)等において論じられている。 従来のフリージェット型超音速風洞の構成を第13図に
示す。高圧気体供給源に接続された、先細末広の形状を
した超音速ノズル5は、測定室6の任意の空間位置にそ
のノズル出口端が位置するよう設置されている。そして
、測定室6の他端には上流側から縮小流路、断面積一定
流路、そして拡大流路からなる超音速ディフューザ10
が接続されている。また、各装置は超音速ディフューザ
10の最小断面積部である断面積一定流路(超音速ディ
フューザのスロート部)8の上下壁を除いて固定されて
いる。 高圧気体を供給することにより生じる衝撃波が。 超音速ディフューザスロートより下流に流出し、測定部
が規定の超音速状態になることを超音速ディフューザの
始動状態と呼ぶ。 ここで、超音速風洞の始動について第14図を用いて説
明する。図の縦軸は、高圧気体供給源の全圧POで、横
軸は発生衝撃波の流路内での位置を示す。高圧気体供給
源の全圧Paを徐々に大きくすると、風洞内に流れを生
じ、Paのある値において流れはノズルスロート4で音
速になり(チョークする)衝撃波が発生する(第14図
a点)。この衝撃波は、Poの増加とともに下流に移動
する。衝撃波が超音速ディフューザの縮小流路7の入口
部に達した状態(第14図す点)でPOをさらに増やす
と、衝撃波の飲込み現象が起こり、衝撃波は、ディフュ
ーザスロート8より下流で超音速ディフューザの縮小流
路7と同一断面積を有する位置(第14図C点)へ移り
、測定室6が−様な超音速流れとなり、始動状態になる
。始動に必要な最小の圧力Posを最小始動圧力という
。Po>Pos (第14図C点〜d点)では衝撃波は
ディフューザスロート8より下流にあり、この状態では
測定室6は規定のマツハ数の超音速状態になっている。 この状態からPaを徐々に減少すると、衝撃波は、ディ
フューザスロート8(第14図e点)まで後退してくる
。さらに、Poを減少すると衝撃波はディフューザスロ
ート8より上流で、ディフューザスロート8と同一断面
積を持つ位rl(第14図f点)まで後退し、衝撃波は
再び超音速ディフューザ上流側に戻る。このため、測定
室6の−様な超音速流れは解消する。この直前の全圧P
obは、測定室6に超音速流れを実現し、定常に運転す
るのに必要な最小の全圧で、最小作動圧力という。 第15図は、超音速ノズル出口と超音速ディフューザ入
口までの距離Xと超音速ディフューザの最小始動圧力P
osとの関係を示したものである。 図より、超音速ノズル出口と超音速ディフューザ入口ま
での距離Xが短いほど始動しやすいことが分かる。これ
は、超音速ノズル出口と超音速ディフューザ入日間に、
噴流部分の圧力損失があるため噴出の距離が長ければ長
いほど圧力損失は増大するからである。 最小始動圧力を下げる方法としては、特開昭60−11
9432号公報に記載のように、予めノズルスロートお
よびディフューザスロートの絞りを設定マツハ数M以下
の低いマツハ数M□に合わせたスロート断面積にしてお
き、高圧ガスを導入して測定筒内部のマツハ数がMユに
なった後、ジヤツキ等によりによりディフューザスロー
トをマツハ数Mの風速の絞りに変更し、しかるのちノズ
ルスロートをマツハ数Mの絞りに変更するようにして、
測定筒内を規定のマツハ数Mの流れ状態にする。
Conventionally, information on free jet supersonic wind tunnels has been published in Journal of the Aeronautical Sciences, June issue (
1952) pages 375 to 384 (JOURNA
L OF THE AERONAUTICAL 5CI
ENCES, JUN (1952) PP375-38
4) and others. The configuration of a conventional free jet supersonic wind tunnel is shown in FIG. A supersonic nozzle 5 connected to a high-pressure gas supply source and having a tapered and divergent shape is installed such that its nozzle outlet end is located at an arbitrary spatial position in the measurement chamber 6. At the other end of the measurement chamber 6, a supersonic diffuser 10 consisting of a contracting channel, a constant cross-sectional area channel, and an expanding channel from the upstream side.
is connected. Further, each device is fixed except for the upper and lower walls of the constant cross-sectional area flow path (throat portion of the supersonic diffuser) 8, which is the smallest cross-sectional area portion of the supersonic diffuser 10. Shock waves generated by supplying high pressure gas. The flow of water downstream from the supersonic diffuser throat and the state in which the measuring section reaches a specified supersonic speed is called the starting state of the supersonic diffuser. Here, starting the supersonic wind tunnel will be explained using FIG. 14. The vertical axis of the figure represents the total pressure PO of the high-pressure gas supply source, and the horizontal axis represents the position of the generated shock wave within the flow path. When the total pressure Pa of the high-pressure gas supply source is gradually increased, a flow is generated in the wind tunnel, and at a certain value of Pa, the flow reaches the speed of sound (chokes) at the nozzle throat 4, and a shock wave is generated (point a in Figure 14). . This shock wave moves downstream as Po increases. If the PO is further increased when the shock wave has reached the inlet of the reduced channel 7 of the supersonic diffuser (point in Figure 14), a shock wave swallowing phenomenon occurs, and the shock wave reaches the supersonic speed downstream of the diffuser throat 8. The measurement chamber 6 moves to a position having the same cross-sectional area as the reduced flow path 7 of the diffuser (point C in FIG. 14), and the measuring chamber 6 becomes a --like supersonic flow, and enters the starting state. The minimum pressure Pos required for starting is called the minimum starting pressure. When Po>Pos (points C to d in FIG. 14), the shock wave is downstream from the diffuser throat 8, and in this state, the measurement chamber 6 is in a supersonic state of a prescribed Matsusha number. When Pa is gradually decreased from this state, the shock wave retreats to the diffuser throat 8 (point e in Figure 14). Furthermore, when Po is decreased, the shock wave retreats upstream from the diffuser throat 8 to a point rl (point f in FIG. 14) having the same cross-sectional area as the diffuser throat 8, and the shock wave returns to the upstream side of the supersonic diffuser again. Therefore, the negative supersonic flow in the measurement chamber 6 is eliminated. Total pressure P just before this
ob is the minimum total pressure required to achieve a supersonic flow in the measurement chamber 6 and operate steadily, and is referred to as the minimum operating pressure. Figure 15 shows the distance X between the supersonic nozzle outlet and the supersonic diffuser inlet and the minimum starting pressure P of the supersonic diffuser.
This shows the relationship with OS. From the figure, it can be seen that the shorter the distance X between the supersonic nozzle outlet and the supersonic diffuser inlet, the easier it is to start. This means that between the supersonic nozzle exit and the supersonic diffuser entrance,
This is because there is pressure loss in the jet portion, and the longer the jet distance, the greater the pressure loss. As a method of lowering the minimum starting pressure,
As described in Publication No. 9432, the nozzle throat and diffuser throat are set in advance so that the throat cross-sectional area is set to a low Matsuha number M□ that is less than or equal to the set Matsuha number M. After the number reaches M, the diffuser throat is changed to an aperture with a wind speed of the Matsuha number M by a jack or the like, and then the nozzle throat is changed to an aperture of the Matsuha number M.
The inside of the measuring cylinder is brought into a flow state with a specified Matsusha number M.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術は、超音速ノズル、測定室、超音速ディフ
ューザが一連の連続したダクトを形成した構成の風洞に
は適用できるが、測定室で急激な断面積変化のあるフリ
ージェット型の超音速風洞では、噴流部分での圧力損失
が大きいため、上記従来技術を適用しても、最小始動圧
力の低減には至らない。 また、さらに供給気体が高温度の高エンタルピ風洞では
、超音速ノズル及び超音速ディフューザの壁面には冷却
装置を取付は超音速ノズル及び超音速ディフューザの母
材を冷却する必要がある。 その場合、超音速ノズル及び超音速ディフューザの流路
を絞る方法は、壁面形状の変化に伴って冷却管の形状も
変わらなくてはならないという問題点があるため、上記
従来技術を適用できない。 本発明の目的は、高エンタルピ気体を供給する超音速風
洞の最小始動圧力を低減する装置とその運転方法を提供
することにある。
The above conventional technology can be applied to wind tunnels in which a supersonic nozzle, a measurement chamber, and a supersonic diffuser form a series of continuous ducts; In this case, since the pressure loss in the jet portion is large, even if the above-mentioned conventional technology is applied, the minimum starting pressure cannot be reduced. Furthermore, in a high-enthalpy wind tunnel where the supplied gas is at a high temperature, it is necessary to install a cooling device on the walls of the supersonic nozzle and the supersonic diffuser to cool the base material of the supersonic nozzle and the supersonic diffuser. In that case, the method of narrowing the flow path of the supersonic nozzle and the supersonic diffuser has the problem that the shape of the cooling pipe must change as the wall shape changes, so the above-mentioned conventional technology cannot be applied. An object of the present invention is to provide a device and method of operating the same for reducing the minimum starting pressure of a supersonic wind tunnel that supplies high enthalpy gas.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

上記目的は、高エンタルピ気体を供給する気体供給源と
、一方を該気体供給源に接続した気体供給管と、一方が
該気体供給管に接続し内側に絞りを有し他方が開口端を
なし前記高エンタルピ気体が膨脹して噴出する超音速ノ
ズルと、一方の開口端が前記超音速ノズルの開口端と対
向し縮小流路と断面積一定流路と拡大流路とからなる超
音速ディフューザと、前記超音速ノズルと該超音速ディ
フューザを外気から遮蔽する遮蔽体からなる測定室と、
前記超音速ディフューザの拡大流路に接続する排気管と
を有する高エンタルピ超音速風洞装置において、対向す
る前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフューザ
の開口端との距離を変える手段を設けることにより達成
される。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が前記超音速
ノズルの開口端と前記超音速ディフューザの開口端とを
対向して近接または離間させる手段であることにより達
成される。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が、前記測定
室内に設けた前記超音速ディフューザの縮小流路を移動
させる手段と該縮小流路に接続する断面積一定流路に設
けた摺動自在の二重管と、を有することにより達成され
る。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が、前記測定
室内に設けた前記超音速ノズルを移動させる手段と前記
超音速ノズルの上流側の気体供給管に設けた摺動自在の
二重管とを有することにより達成される。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が、前記超音
速ディフューザの断面積一定流路を移動させる手段と、
前記超音速ディフューザの断面積一定流路と測定室壁と
の間に設けた摺動部と、前記超音速ディフューザの拡大
流路と前記排気管の間に設けたベローズとを有すること
により達成される。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が、前記超音
速ノズルを移動させる手段と、前記超音速ノズルと測定
室壁との間に設けた摺動部と、前記超音速ノズルと前記
気体供給管の間に設けたベローズとを有することにより
達成される。 上記目的は、前記ベローズに代わり前記超音速ディフュ
ーザの拡大流路の下流側に直管部を接続し前記排気管と
で構成する二重構造の摺動部を設けたことにより達成さ
れる。 上記目的は、前記ベローズに代わり前記超音速ノズルの
縮小流路の上流側に直管部を接続し前記気体供給管とで
構成する二重構造の摺動部を設けたことにより達成され
る。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が、前記超音
速ノズルに固着した前記測定室壁と前記超音速ディフュ
ーザに固着した前記測定室壁との間に設けた摺動部と、
前記超音速ディフューザ側の測定室を移動させる手段と
、前記超音速ディフューザの拡大流路と前記排気管の間
に設けたベローズとを有することにより達成される。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が、前記超音
速ノズルに固着した前記測定室壁と前記超音速ディフュ
ーザに固着した前記測定室壁との間に設けた摺動部と、
前記超音速ノズル側の測定室を移動させる手段と、前記
超音速ノズルと前記気体供給管の間に設けたベローズと
を有することにより達成される。 上記目的は、前記摺動部に代わりベローズを設けたこと
により達成される。 上記目的は、前記ベローズに代わり前記超音速ディフュ
ーザの拡大流路の下流側に直管部を接続し前記排気管と
で構成する二重構造の摺動部を設けたことにより達成さ
れる。 上記目的は、前記ベローズに代わり前記超音速ノズルの
縮小流路の上流側に直管部を接続し前記気体供給管とで
構成する二重構造の摺動部を設けたことにより達成され
る。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が、前記超音
速ノズル下流に接続したダクト状の測定室と、該測定室
に摺動自在に挿入された移動ディフューザと、該移動デ
ィフューザを移動させる手段と、前記ダクト状の測定室
内側に設けたシール部材とを有することにより達成され
る。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が、一方が前
記気体供給管に摺動自在に挿入され他方がダクト状の測
定室に摺動自在に挿入される移動ノズルと、該移動ノズ
ルを移動させる手段と、該移動ノズルと摺動する前記気
体供給管と前記測定室内側に設けたシール部材とを有す
ることにより達成される。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が、前記超音
速ノズルと前記超音速ディフューザとが対向して摺動自
在に挿入される遮蔽管と、該遮蔽管を前記超音速ノズル
若しくは前記超音速ディフューザの挿入方向に移動させ
る手段とを有することにより達成される。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が、前記超音
速ディフューザの複数の部材からなる縮小流路と1つの
断面積一定流路とを回転自在に連結する部材と、前記複
数の部材を回転させる手段とを有することにより達成さ
れる。 上記目的は、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速デ
ィフューザの開口端との距離を変える手段が、前記超音
速ディフューザ又は測定室に設けた複数の圧力センサと
、該複数の圧力センサが出力する前記超音速ディフュー
ザ又は測定室の静圧分布を入力し予め定められている始
動時の静圧分布と比較し始動したと判定した場合に前記
超音速ノズル若しくは前記測定基若しくは前記超音速デ
ィフューザを移動させる制御手段とを有することにより
遠戚される。 上記目的は、高エンタルピ気体を超音速ノズルで膨張さ
せて測定室に超音速で噴出させ所定の風洞実験を行い、
該測定室に噴出した気体を超音速ディフューザで圧力を
上昇させて排気系へ導く高エンタルピ超音速風洞の運転
方法において、前記高エンタルピ気体を前記超音速ノズ
ルに供給し超音速流が前記超音速ディフューザを通過す
ると同時に、前記超音速ノズルの開口端と超音速ディフ
ューザの開口端との距離を変える高エンタルピ超音速風
洞の運転方法を提供することにより遠戚される。 上記目的は、前記超音速流の通過を前記超音速ディフュ
ーザ又は測定室に設けた複数の圧力センサが出力する静
圧分布により判定する高エンタルピ超音速風洞の運転方
法を提供することにより遠戚される。
The above purpose is to provide a gas supply source that supplies high enthalpy gas, a gas supply pipe connected to the gas supply source on one side, and one end connected to the gas supply pipe and having a constriction inside and the other side having an open end. a supersonic nozzle from which the high enthalpy gas expands and ejects; a supersonic diffuser having one opening end facing the opening end of the supersonic nozzle and comprising a contracting channel, a constant cross-sectional area channel, and an expanding channel; , a measurement chamber comprising a shield that shields the supersonic nozzle and the supersonic diffuser from outside air;
In a high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus having an exhaust pipe connected to an enlarged flow path of the supersonic diffuser, a means is provided for changing a distance between an opening end of the supersonic nozzle and an opening end of the supersonic diffuser that face each other. This is achieved by The above object is such that the means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser causes the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser to face each other and approach or separate from each other. It is achieved by being a means. The above object is characterized in that the means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser includes means for moving a reduction channel of the supersonic diffuser provided in the measurement chamber; This is achieved by having a slidable double pipe provided in a constant cross-sectional area flow path connected to the flow path. The above object is characterized in that the means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser includes a means for moving the supersonic nozzle provided in the measurement chamber and a means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser. This is achieved by having a slidable double pipe provided in the gas supply pipe. The above object is characterized in that the means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser moves a constant cross-sectional area flow path of the supersonic diffuser;
This is achieved by having a sliding part provided between the constant cross-sectional area flow path of the supersonic diffuser and the measurement chamber wall, and a bellows provided between the enlarged flow path of the supersonic diffuser and the exhaust pipe. Ru. The above object is characterized in that means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser is provided between means for moving the supersonic nozzle and the supersonic nozzle and a wall of the measurement chamber. This is achieved by having a sliding portion and a bellows provided between the supersonic nozzle and the gas supply pipe. The above object is achieved by providing, in place of the bellows, a double-structured sliding section that connects a straight pipe section to the downstream side of the enlarged channel of the supersonic diffuser and the exhaust pipe. The above object is achieved by providing, in place of the bellows, a sliding part with a double structure, which connects a straight pipe part to the gas supply pipe on the upstream side of the contracting flow path of the supersonic nozzle. In the above object, the means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser includes the measurement chamber wall fixed to the supersonic nozzle and the measurement chamber wall fixed to the supersonic diffuser. A sliding part provided between the
This is achieved by having means for moving the measurement chamber on the side of the supersonic diffuser, and a bellows provided between the expanded flow path of the supersonic diffuser and the exhaust pipe. In the above object, the means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser includes the measurement chamber wall fixed to the supersonic nozzle and the measurement chamber wall fixed to the supersonic diffuser. A sliding part provided between the
This is achieved by including means for moving the measurement chamber on the supersonic nozzle side, and a bellows provided between the supersonic nozzle and the gas supply pipe. The above object is achieved by providing a bellows in place of the sliding part. The above object is achieved by providing, in place of the bellows, a double-structured sliding section that connects a straight pipe section to the downstream side of the enlarged channel of the supersonic diffuser and the exhaust pipe. The above object is achieved by providing, in place of the bellows, a sliding part with a double structure, which connects a straight pipe part to the gas supply pipe on the upstream side of the contracting flow path of the supersonic nozzle. The above object is such that means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser is slidably connected to a duct-shaped measurement chamber connected downstream of the supersonic nozzle. This is achieved by including an inserted movable diffuser, a means for moving the movable diffuser, and a sealing member provided on the inside of the duct-shaped measurement chamber. The above object is such that the means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser is configured such that one side is slidably inserted into the gas supply pipe and the other side is slidably inserted into the duct-shaped measurement chamber. This is achieved by having a movable nozzle that can be freely inserted, a means for moving the movable nozzle, the gas supply pipe that slides on the movable nozzle, and a sealing member provided on the inside of the measurement chamber. The above object is such that the means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser is a shielding tube into which the supersonic nozzle and the supersonic diffuser are slidably inserted facing each other. and means for moving the shielding tube in the insertion direction of the supersonic nozzle or the supersonic diffuser. The above object is such that the means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser has a reduced flow path made of a plurality of members of the supersonic diffuser and one constant cross-sectional area flow path. This is achieved by having a rotatably connected member and a means for rotating the plurality of members. The above object is characterized in that the means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser includes a plurality of pressure sensors provided in the supersonic diffuser or a measurement chamber, and a plurality of pressure sensors that output input the static pressure distribution of the supersonic diffuser or the measurement chamber and compare it with a predetermined static pressure distribution at the time of startup, and if it is determined that the supersonic nozzle or the measurement base or the supersonic diffuser has started, It is distantly related by having a control means for moving it. The above purpose was to expand a high enthalpy gas using a supersonic nozzle, eject it into a measurement chamber at supersonic speed, and conduct a specified wind tunnel experiment.
In the method of operating a high-enthalpy supersonic wind tunnel, the pressure of the gas ejected into the measurement chamber is increased by a supersonic diffuser and guided to the exhaust system, wherein the high-enthalpy gas is supplied to the supersonic nozzle so that the supersonic flow reaches the supersonic speed. This is further improved by providing a method for operating a high-enthalpy supersonic wind tunnel that changes the distance between the open end of the supersonic nozzle and the open end of the supersonic diffuser as the supersonic nozzle passes through the diffuser. The above object is distantly related by providing a method for operating a high-enthalpy supersonic wind tunnel in which the passage of the supersonic flow is determined based on the static pressure distribution output from the supersonic diffuser or a plurality of pressure sensors provided in the measurement chamber. Ru.

【作用】[Effect]

始動に先立ち超音速ノズル出口端と超音速ディフューザ
の入口部との距離を小さくすることにより、超音速ノズ
ルから吹き出す気体の自由噴流境界が少なくり、噴出に
よる圧力損失が少なくなるので、始動圧力を低くするこ
とができる。 高エンタルピ超音速風洞が始動した後、超音速ノズル出
口端と超音速ディフューザ入口部を離して、測定室内に
フリージェットの空間を作り超音速における風洞試験を
行なうことができる。 超音速ノズル出口端と超音速ディフューザ入口部を離す
と、噴出による圧力損失が発生するが、始動圧力と作動
圧力の差により、ひとたび始動衝撃波がディフューザス
ロート下流に押し出されると、噴出による圧力損失があ
っても、圧力損失が、始動圧力と作動圧力の差の範囲以
内であれば測定室は所定のマツハ数を維持できる。
By reducing the distance between the exit end of the supersonic nozzle and the inlet of the supersonic diffuser prior to startup, the boundaries of the free jet of gas blown out from the supersonic nozzle are reduced, and the pressure loss due to jetting is reduced, which reduces the starting pressure. It can be lowered. After the high-enthalpy supersonic wind tunnel is started, the exit end of the supersonic nozzle and the inlet of the supersonic diffuser are separated to create a free jet space in the measurement chamber and wind tunnel tests at supersonic speeds can be performed. If the exit end of the supersonic nozzle and the inlet of the supersonic diffuser are separated, a pressure loss will occur due to the ejection, but once the starting shock wave is pushed downstream of the diffuser throat due to the difference between the starting pressure and the operating pressure, the pressure loss due to the ejection will be reduced. Even if there is, as long as the pressure loss is within the range of the difference between the starting pressure and the operating pressure, the measurement chamber can maintain the predetermined Matsuha number.

【実施例1 以下、本発明の第1の実施例を第1図により説明する9
本発明の超音速風洞の基本構成は、図示せざる高エンタ
ルピ気体を供給する高圧気体供給源と、高圧気体供給源
から高エンタルピ気体を超音速ノズル5へ導く高圧気体
供給管2と、その下流側に1allされ高エンタルピ気
体を超音速状態まで膨張させる先細末広形状の超音速ノ
ズル5と、超音速ノズル5を通して膨張した気体が噴出
し、また、噴出した気体を大気と遮蔽するための測定室
6と、縮小流路7と断面積一定流路8,60と拡大流路
9から成り測定室6に噴出した気体を排気圧力まで上昇
させ、排気系へ導く超音速ディフューザ10と、超音速
ディフューザ10を通して流出した気体を排気系へ排気
するために設けた排気管11、及び排気系から成る。ま
た、4は超音速ノズルの最小断面積部(スロート)であ
る。 第1図では、超音速ディフューザ10の断面積一定流路
に摺動部分を持ち、以下に示すような構造となっている
。超音速ディフューザ10は、縮小流路7と内側断面積
一定流路60から成るディフューザ移動部22と、外側
断面積一定流路8と拡大流路9から成るディフューザ固
定部23で構成される。ディフューザ移動部22は、デ
ィフューザ固定部23の内側へ挿入するとともにスライ
ドする構造、または、ディフューザ固定部23がディフ
ューザ移動部22の内側へ挿入するとともにディフュー
ザ移動部22がスライドする構造で、ディフューザ移動
部22は滑り軸受17によって支持されており、気体の
流れ方向前後にのみ移動できる構造になっている。また
、ディフューザ移動部22は、油圧及び圧縮空気等を利
用したジヤツキ15により、気流の流れ方向前後へ移動
できる構造になっている。ジヤツキ15は、シリンダ一
部の一端が測定室6内壁に固定してあり、移動部の先端
はディフューザ移動部22のジヤツキ支持材16と連結
しである。このため、測定室6内壁に取付けたジヤツキ
15を作動することにより、ディフューザ移動部22は
前後方向に移動できる。 さらに、ディフューザ移動部22の内側断面積−定流路
60とディフューザ固定部23の外側断面積一定流路8
の摺動部は、シール部材13によってシールしであるの
で、ディフューザ移動部22の移動によって超音速ディ
フューザ10の内部の気体が測定室6内部へ漏れること
はない。 初めに、高圧気体供給源から超音速ノズル5へ高エンタ
ルピ気体を供給する前に、縮小流路7の先端部が超音速
ノズル5の出口に接する付近までジヤツキ15を作動し
て移動し停止させる。次に。 高圧気体供給源に貯留された高エンタルピ気体を超音速
ノズル5へ導き、超音速ノズル5より測定室6内へ噴出
させる。測定室6内には衝撃波が発生するが、高圧気体
供給源の圧力を上げることにより、ある圧力で超音速デ
ィフューザ10の断面積一定流路を通過して下流側へ移
動し、超音速ディフューザ10は始動状態となる。超音
速ディフューザ10が始動した後に、ジヤツキ15の移
動部が縮む方向にジヤツキ15を作動してディフューザ
移動部22を気流の下流方向へ移動し、超音速ノズル5
の下流側と縮小流路7の上流側との間にフリージェット
空間を設ける。このようにすると、前記のようにディフ
ューザ移動部22が移動してもフリージェット部は超音
速状態を保つ。 供給流量が多く流体圧力が大きい場合は、超音速ノズル
から噴出した気体が超音速ディフューザの縮小流路7に
当たることにより、超音速ディフューザを気流の下流方
向へ動かす力が働くため、摺動部分を滑らかに動く構造
にし−ておくことにより、ジヤツキ等の駐動力が無くと
も超音速ディフューザを移動させることができる。初め
に超音速ディフューザを縮小流路7の先端部が超音速ノ
ズル5の出口に接する付近まで移動しストッパにより固
定する。次に、高圧気体供給源に貯留した高エンタルピ
気体を超音速ノズル5へ導き、超音速ノズル5より測定
室6内へ噴出する。超音速ディフューザが始動後、スト
ッパを外すことにより、超音速ノズルからの気体の噴出
する流体力によって超音速ディフューザは気流の下流方
向へ動く。 ディフューザ移動部22の縮小流路7が、ディフューザ
固定部23の端面にあたることにより、ディフューザ移
動部22の気流の流れ方向下流への動きは止まる。 本実施例によれば、超音速ディフューザの始動の際に、
超音速ノズルと超音速ディフューザ間のフリージェット
領域を著しく小さくできるので、気体が自由噴流する時
に生じる圧力損失を低減できるため、超音速ディフュー
ザの始動圧力を低くできる。また、超音速ディフューザ
の移動部分が超音速ディフューザのスロート部の上流側
のみであるので超音速ディフューザの移動に要する軛動
力が小さくてむという効果がある。摺動部のシール構造
は、摺動部が測定室内部にあるので、摺動部が測定室外
部にある構造に比して圧力差が小さいため、シール部の
シール構造が容易になるという効果がある。 上記の実施例は、フリージェット型超音速風洞の超音速
ノズルからの気体の噴出による圧力損失を超音速ノズル
5を固定にして、超音速ディフューザ10を気流の流れ
方向前後に動かしていたが、超音速ディフューザlOを
固定にして、測定室6より上流側の超音速ノズル5を気
流の流れ方向前後に動かしても同様な効果を得ることは
できる。 従って、ノズルスロート4に断面積一定流路を設け、こ
の直管部を高圧気体供給管2の内側へ挿入するとともに
スライドする構造で、または、高圧気体供給管2が断面
積一定流路の内側へ挿入するとともに超音速ノズルがス
ライドする構造で、超音速ノズル5が気流の流れ方向前
後に移動できる構造とし、さらに高圧気体供給管2と超
音速ノズル5の接触部はシール部材によってシールした
摺動構造とすることにより同様な効果を得ることができ
る。 次に、本発明の第2実施例を第2図により説明する。 本実施例は、超音速ディフューザ10が、油圧及び圧縮
空気等を利用したジヤツキ15により超音速ディフュー
ザ10を気流の流れ方向前後に移動できる構造になって
いる。ジヤツキ15は、シリンダ一部の一端が測定室6
側壁外壁に固定してあり、移動部の先端は超音速ディフ
ューザ10のジヤツキ支持材16と連結しである。さら
に、測定室6側壁と超音速ディフューザ10の接触部は
シール部材13によってシールした摺動構造になってお
り、超音速ディフューザ10の拡大流路9の下流側は、
ベローズ14によって排気管11と接続されている。ま
た、超音速ディフューザ10は滑り軸受17によって支
持しであるので、気流の流れ方向前後のみ移動できる構
造になっている。 このため、測定室6外壁に取付けたジヤツキ15を作動
させることにより、超音速ディフューザ10は前後方向
に移動できる。このとき、測定室6と超音速ディフュー
ザ10の摺動部は、シール部材13によってシールして
いるため、超音速ディフューザ10の移動によって測定
室6外部の気体が測定室6内部へ漏れることはない。 初めに、高圧気体供給源から超音速ノズル5へ高エンタ
ルピ気体を供給する前にジヤツキ15を作動して超音速
ディフューザ10を縮小流路7の先端部が超音速ノズル
5の出口に接する付近まで移動し停止させる。次に、高
圧気体供給源に貯留した高エンタルピ気体を超音速ノズ
ル5へ導き。 超音速ノズル5より測定室6内へ噴出させる。測定室6
内には衝撃波が発生するが、高圧気体供給源の圧力を上
げることにより、ある圧力で衝撃波は超音速ディフュー
ザ10の断面積一定流路8を通過して下流側へ移動し、
超音速ディフューザ10は始動状態となる。超音速ディ
フューザ10が始動した後に、ジヤツキ15の移動部が
伸びる方向に作動して超音速ディフューザ10を気流の
下流方向へ移動し、超音速ノズル5の下流側と超音速デ
ィフューザlO上流側との間にフリージェット空間を設
ける。このようにすると、前記のように超音速ディフュ
ーザ10が移動してもフリージェット部は超音速状態を
保つ。 本実施例によれば、超音速ディフューザの始動の際に、
超音速ノズルと超音速ディフューザ間のフリージェット
空間を著しく小さくできるので、気体が自由噴流する時
に生じる圧力損失を低減できるため、超音速ディフュー
ザの始動圧力を低くできるという効果がある。 上記の実施例は、フリージェット型超音速風洞の超音速
ノズル5からの気体の噴出による圧力損失の低減を超音
速ノズル5を固定にして、超音速ディフューザ10を気
流の流れ方向前後に動かして行っていたが、逆に、超音
速ディフューザ10を固定にして、超音速ノズル5を気
流の流れ方向前後動かしても同様な効果を得ることはで
きる。 従って、超音速ノズル5の上流側にベローズを設け、さ
らに測定室6側壁と超音速ノズル5の接触部はシール部
材によってシールした摺動構造とすることにより同様な
効果を得られる。 次に、本発明の第3実施例を第3図により説明する0本
実施例は、第2図に示した第2実施例のベローズ14に
代えて超音速ディフューザ10の拡大流路9の下流に設
けた直管部21を排気管11の内側へ挿入するとともに
スライドする構造か、または、排気管11を拡大流路9
の下流に設けた直管部21の内側に挿入するとともにス
ライドする構造にすることにより超音速ディフューザ1
0の移動ができる構造になっている。また、この移動の
際、直管部21と排気管11間は、シール部材13によ
ってシールしであるため、超音速ディフューザ10の移
動によって排気管11外部の気体が排気管11内部に入
り込むことはない。 初めに、高圧気体供給源から超音速ノズル5へ高エンタ
ルピ気体を供給する前にジヤツキ15を作動して超音速
ディフューザ10を縮小流路7の先端部が超音速ノズル
5の出口に接する付近まで移動し停止させる。次に、高
圧気体供給源に貯留した高エンタルピ気体を超音速ノズ
ル5へ導き、超音速ノズル5より測定室6内へ噴出させ
る。測定室6内には衝撃波が発生するが、高圧気体供給
源の圧力を上げることにより、ある圧力で衝撃波は超音
速ディフューザ10の断面積一定流路8を通過して下流
側へ移動し、超音速ディフューザ10は始動状態となる
。超音速ディフューザ10が始動した後に、ジヤツキ1
5の移動部が伸びる方向に作動して超音速ディフューザ
10を気流の下流方向へ移動し、超音速ノズル5の下流
側と超音速ディフューザ10上流側との間にフリージェ
ット空間を設ける。このようにすると、前記のように超
音速ディフューザ10が移動してもフリージェット部は
超音速状態を保つ。 本実施例によれば、超音速ディフューザの下流側にベロ
ーズを使用しないので移動距離を大きくすることができ
るため、超音速ディフューザを気流の流れ方向前後に大
きく移動できるという効果がある。 上記の実施例は、フリージェット型超音速風洞の超音速
ノズル5からの気体の噴出による圧力損失の低減を超音
速ノズル5を固定にして、超音速ディフューザ10を気
流の流れ方向前後に動かして行っていたが、逆に、超音
速ディフューザ10を固定にして、超音速ノズル5を気
流の流れ方向前後動かしても同様な効果を得ることはで
きる。 従って、超音速ノズル5の上流側に直管部を設け、この
直管部を高圧気体供給管2の内側へ挿入するとともにス
ライドする構造で、または、高圧気体供給管2を直管部
の内側に挿入するとともにスライドする構造にすること
により超音速ノズル5の移動ができ、さらに、測定室6
側壁と超音速ノズル5の接触部はシール部材によってシ
ールした摺動構造とすることにより同様な効果を得るこ
とはできる。 次に、本発明の第4実施例を第4図により説明する。第
4図では、第1図に示した超音速風洞装置と同様に高圧
気体供給源と高圧気体供給管2と超音速ノズル5と測定
室6と超音速ディフューザ10と排気管11及び排気系
から構成される。 本実施例では、超音速ディフューザを移動するために必
要な摺動部分を測定室6に設置した。測定室6は、測定
室固定部24と測定室移動部25で構成され、測定室移
動部25が測定室固定部24の内側へ挿入するとともに
スライドする構造か、または、測定室固定部24が測定
室移動部25の内側へ挿入するとともにスライドする構
造をとる。 なお、測定室移動部25と測定室固定部24の摺動部は
シール部材13によってシールした摺動構造になってい
る。測定室移動部25は、超音速ディフューザlOと溶
接等により固定し、超音速ディフューザ10の拡大流路
9の下流側には、ベローズ14によって排気管と接続す
る。測定室移動部25の下壁には、車輪26とレール2
7を備え、車輪26がレール27の上を気流の流れ方向
前後へ移動できる構造になっていて、また、測定室固定
部24は、外壁を固定材28により床に固定しである。 油圧または圧縮空気等を利用したジヤツキ15は、シリ
ンダ一部の一端が固定材28に固定してあり、移動部の
先端は測定室移動部25のジヤツキ支持材16と連結し
である。ここで、測定室移動部25と超音速ディフュー
ザ10は、ジヤツキ15を作動することにより気流の流
れ方向前後に移動できる構造になっている。このとき、
測定室移動部25と測定室固定部24の摺動部は、シー
ル部材13によってシールされているため、測定室移動
部25の移動によって外気が測定室6内部へ漏れること
はない。 初めに、高圧気体供給源から超音速ノズル5へ高エンタ
ルピ気体を供給する前に、縮小流路7の先端部が超音速
ノズル5の出口に接する付近までジヤツキ15を作動し
て移動し停止させる。次に、高圧気体供給源に貯留され
た高エンタルピ気体を超音速ノズル5へ導き、超音速ノ
ズル5より測定室6内へ噴出させる。測定室6内には衝
撃波が発生するが、高圧気体供給源の圧力を上げること
により、ある圧力で超音速ディフューザ10の断面積一
定流路を通過して下流側へ移動し、超音速ディフューザ
10は始動状態となる。超音速ディフューザ10が始動
した後に、ジヤツキ15の移動部が伸びる方向にジヤツ
キ15を作動して測定室移動部25を気流の下流方向へ
移動し、超音速ノズル5の下流側と縮小流路7の上流側
との間にフリージェット空間を設ける。このようにする
と、前記のように測定室移動部25が移動してもフリー
ジェット部は超音速状態を保つ。 本実施例によれば、超音速ディフューザ始動前の測定室
の体積を小さくできるので、測定室内の気体を超音速デ
ィフューザ下流へ吐き出すために必要な気体の運動エネ
ルギは少なくてすむため、超音速ディフューザの始動は
容易になり、始動圧をさらに低減できるという効果があ
る。 また、上記の実施例は、超音速ディフューザ10の拡大
流路9下流側と排気管11の間に設けたベローズに代え
て、第3図に示したように拡大流路9の下流に断面積一
定流路21を設け、直管部21を排気管11の内側挿入
するとともにスライドする摺動構造で、または、排気管
11を断面積一定流路21の内側へ挿入するとともにス
ライドする摺動構造としても同様の効果を得ることがで
きる。また、この移動の際、断面積一定流路21と排気
管11間は、シール部材によってシールしであるため、
超音速ディフューザ10の移動によって管外の気体が管
内に入り込まないようになっている。 上記の実施例は、フリージェット型超音速風洞の超音速
ノズルからの気体の噴出による圧力損失を超音速ノズル
5を固定にして、超音速ディフューザ10を気流の流れ
方向前後に動かしていたが、超音速ディフューザ10を
固定にして、測定室6より上流側の超音速ノズル5を気
流の流れ方向前後に動かしても同様な効果を得ることは
できる。 従って、超音速ノズル5の上流側にベローズを設け、さ
らに測定室6側壁と超音速ノズル5の接触部はシール部
材によってシールされた摺動構造とすることにより超音
速ノズル5を気流の流れ方向前後に移動ができるので同
様な効果を得ることはできる。または、超音速ノズル5
の上流側に直管部を設け、この直管部を高圧気体供給管
2の内側へ挿入するとともにスライドする構造で、また
は、高圧気体供給管2を直管部の内側に挿入するととも
にスライドする構造とし、移動ができる構造にし、摺動
部は、シール部材によってシールした摺動部構造にする
。さらに測定室6側壁と超音速ノズル5−の接触部はシ
ール部材によってシールされた摺動構造とすることによ
り超音速ノズル5を気流の流れ方向前後に移動ができる
ので同様な効果を得ることはできる。 次に、本発明の第5実施例を第5図により説明する0本
実施例は、第4図に示した実施例の測定室6に設けた摺
動部に代え、測定室にベローズ29を用いた構造になっ
ている。 本実施例によれば、測定室に摺動部分が無いので測定室
の機密性を高くできるという効果がある。 なお、第1実施例から第5実施例では、高圧気体供給源
から超音速ノズル5へ高エンタルピ気体を供給する前に
超音速ディフューザ10を縮小流路7の先端部が超音速
ノズル5の出口に接する付近まで移動し、この状態から
高エンタルピ気体を供給して超音速ディフューザ10の
始動圧力を下げるようにしたが、超音速ノズル5の出口
端を超音速ディフューザ10の縮小流路7の中へ入る位
置まで移動した状態から、または、超音速ノズル5の出
口端と超音速ディフューザ10の縮小流路7を接触する
位置まで移動した状態から高エンタルピ気体を供給して
超音速ディフューザ10の始動圧力を下げるようにして
も、超音速ディフューザの始動の際に、超音速ノズルと
超音速ディフューザ間のフリージェット領域を著しく小
さくできるので、気体が自由噴流する時に生じる圧力損
失を低減できるため、超音速ディフューザの始動圧力を
低くできる。 本発明の第6実施例を第6図により説明する。 本実施例は、超音速ノズル5下流にフリージェット部分
を持たない超音速風洞に対して、このダクト内を気流の
流れ方向前後に摺動する移動ディフューザ31を適用し
て、測定室6と気流間の壁面摩擦損失を低減したもので
ある。 移動ディフューザ31の上流側及び下流側それぞれにつ
いて摺動可能な構造として、移動ディフューザ31が測
定室6内を気流の流れ方向前後に移動できるようにする
。スリット30は、移動ディフューザ31とジャッキエ
5を連結する支持材上6が動くためのスリットで測定室
6の上下壁面の一部分に切っである。ジヤツキ15は、
油圧または圧縮空気等により移動ディフューザ31を気
流の流れ方向前後へ移動させる装置で、”ジヤツキ15
のシリンダーの一端を測定室6外壁に取付けたジヤツキ
固定台32に固定し、また、移動部の先端は移動ディフ
ューザ31のジヤツキ支持材16と連結する。さらに、
測定室6内壁と移動ディフューザ31の摺動をシール部
材13によってシールした摺動構造となっている。この
ため、ジヤツキ15を作動させることにより、移動ディ
フューザ31は気流の流れ方向前後に移動できる。この
とき、測定室6内壁と移動ディフューザ31の摺動部は
、シール部材13によってシールしであるので、移動デ
ィフューザ31の移動によってダクト外部から測定室6
ダクト内部へ気体が漏れることはない。 まず初めに、ジヤツキ15を作動して移動ディフューザ
31の先端を超音速ノズル5の出口に接する付近まで移
動する。次に超音速ノズル5から気体を流す。移動ディ
フューザ31が始動後、ジヤツキ15を作動して気流の
下流方向へ移動する。 本実施例によれば、フリージェット部分の無い超音速風
洞装置においても超音速ノズルと超音速ディフューザ間
の距離を小さくできるので、測定室と気流間の壁面摩擦
損失を低減することができるのため、超音速ディフュー
ザの始動圧力を低くできるという効果がある。 上記の実施例は、超音速ノズル5を固定にして、移動デ
ィフューザ31を気流の流れ方向前後に動かして行って
いたが、移動ディフューザ31を固定にして、超音速ノ
ズル5を気流の流れ方向前に移動可能な構造としても同
様な効果を得ることはできる。従って、超音速ノズルの
上流側及び下流側それぞれについて摺動可能な構造とし
て、超音速ノズル(移動ノズル)が測定室6内を気流の
流れ方向前後に移動できるようにする。 次に、本発明の第7実施例を第7図により説明する。 本実施例は、超音速ノズル5出口端と超音速ディフュー
ザ10人口端の間の噴出部を測定室と遮蔽する遮蔽管1
2が気流の流れ方向前後に移動してフリージェット領域
を可変にできる構造になっている。 遮蔽管12は、油圧及び圧縮空気等を利用したジヤツキ
15により気流の流れ方向前後に移動できる構造になっ
ている。ジャッキエ5は、シリンダ一部の一端が測定室
6側壁内壁に固定してあり、移動部の先端は遮蔽管12
のジヤツキ支持材16と連結しである。さらに、遮蔽管
12と超音速ディフューザ10の接触部及び遮蔽管12
と超音速ノズル5の接触部はシール部材13によってシ
ールした摺動構造になっている。また、遮蔽管12は滑
り軸受17によって支持しであるので、気流の流れ方向
前後のみ移動できる構造になっている。 このため、測定室6内壁に取付けたジヤツキ15を作動
させることにより、遮蔽管12は気流の流れ方向前後に
移動できる。このとき、遮蔽管12と超音速ディフュー
ザ10の接触部及び遮蔽管12と超音速ノズル5の接触
部はシール部材13によってシールしているため、遮蔽
管12を移動するまでは測定室6内部の気体が遮蔽管1
2内部へ漏れることはない。 初めに、高圧気体供給源から超音速ノズル5へ高エンタ
ルピ気体を供給する前にジヤツキ15を作動して遮蔽管
12の先端部が超音速ノズル5の出口のシール部材13
に接するまで移動し停止させる。次に、高圧気体供給源
に貯留した高エンタルピ気体を超音速ノズル5へ導き、
超音速ノズル5より遮蔽管12内へ噴出させる。遮蔽管
12内には衝撃波が発生するが、高圧気体供給源の圧力
を上げることにより、ある圧力で衝撃波は超音速ディフ
ューザ10の断面積一定流路8を通過して下流側へ移動
し、超音速ディフューザ10は始動状態となる。超音速
ディフューザ10が始動した後に、ジヤツキ15の移動
部が縮む方向に作動して遮蔽管12を気流の下流方向へ
移動し、超音速ノズル5の下流側と超音速ディフューザ
10上流側との間にフリージェット空間を設ける。この
ようにすると、前記のように超音速ディフューザ10が
移動してもフリージェット部は超音速状態を保つ。 本実施例によれば、超音速ディフューザの始動の際に、
超音速ノズルと超音速ディフューザ間のフリージェット
領域を著しく小さくできるので、気体が自由噴流する時
に生じる圧力損失を低減できるため、超音速ディフュー
ザの始動圧力を低くできる。また、摺動部が測定室内部
にあるので、摺動部が測定室外部にある構造に比して圧
力差が小さいため、シール部のシール構造が容易になる
という効果がある。 上記の実施例は、遮蔽管12を超音速ディフューザ10
の方向へ移動する構造としていたが、逆に、遮蔽管12
を超音速ノズル5の方向へ移動する構造としても同様な
効果を得ることができる。 次に、本発明の第8実施例を第8図により説明する。 本実施例は、縮小流路7が、油圧及び圧縮空気等を利用
したジヤツキ15により気流の流れ方向に対して上下ま
たは左右に開閉できる構造で、この縮小流路7の開閉に
より超音速ノズル5出口端と超音速ディフューザ入口端
の噴出領域を可変にできるようになっている。ジヤツキ
15は、シリンダ一部の一端が測定室6側壁内壁に固定
してあり、移動部の先端は縮小流路7のジヤツキ支持材
16と連結しである。さらに、縮小流路7と超音速ノズ
ル5の接触部はシール部材13によってシールした構造
になっている。また、縮小流路7にはジヤツキ支持材1
6が移動するガイド1が取付けである。このため、測定
室6内壁に取付けたジヤツキ15を作動させることによ
り、縮小流路7は気流の流れ方向対して上下及び左右方
向に開くため、超音速ノズル5と縮小流路7の間は離れ
る。 このとき、縮小流路7と超音速ノズル5の接触部及び縮
小流路7と断面積一定流路8はシール部材13によって
シールしているため、縮小流路7を開くまでは測定室6
内部の気体が縮小流路7の内部へ漏れることはない。 初めに、高圧気体供給源から超音速ノズル5へ高エンタ
ルピ気体を供給する前にジヤツキ15を作動して縮小流
路7を閉じ、超音速ノズル5と接触状態にしておく。次
に、高圧気体供給源に貯留した高エンタルピ気体を超音
速ノズル5へ導き、超音速ノズル5より縮小流路7内へ
噴出させる。 縮小流路7内には衝撃波が発生するが、高圧気体供給源
の圧力を上げることにより、ある圧力で衝撃波は超音速
ディフューザ10の断面積一定流路8を通過して下流側
へ移動し、超音速ディフューザ10は始動状態となる。 超音速ディフューザ10が始動した後に、ジヤツキ15
の移動部が縮む方向に作動して縮小流路7を開き、超音
速ノズル5の下流側と超音速ディフューザ10上流側と
の間にフリージェット空間を設ける。このようにすると
、前記のように超音速ディフューザ10が移動してもフ
リージェット部は超音速状態を保つ。 本実施例によれば、超音速ディフューザの始動の際に、
超音速ノズルと超音速ディフューザ間のフリージェット
領域を著しく小さくできるので、気体が自由噴流する時
に生じる圧力損失を低減できるため、超音速ディフュー
ザの始動圧力を低くできる。また、シール部が測定室内
部にあるので、シール部が測定室外部にある構造に比し
て圧力差が小さいため、シール部のシール構造が容易に
なるという効果がある。 なお、第7図では、超音速ノズルと超音速ディフューザ
間のフリージェット領域を遮蔽管12によって測定室6
と遮蔽した状態から遮蔽管12を移動するようにしてい
るが、少し離れた状態から遮蔽管12を移動するように
しても上記実施例と同様の効果が得られる。また、第8
図では、超音速ノズル5と超音速ディフューザを完全な
接触状態から開くようにしているが少し離れた状態から
開いても上記実施例と同様の効果が得られる。 なお、第1図〜第8図では、超音速ディフューザ及び超
音速ノズルの及び遮蔽管の移動機構として、油圧や圧縮
空気等を使用したジヤツキを適用した実施例を示したが
、他の移動手段を用いても同等の効果を得ることができ
る。以下、超音速ディフューザの移動機構を例にとり説
明する。 第9図では電動機等の回転体を駆動源に用いる。 電動機33と接続したネジ34は、電動機33の回転に
より回転し、ナツトホルダ35に固定しであるナツト3
6によって発生する力により超音速ディフューザ10を
前後に移動させる。ここで。 37はネジ34の回転を吸収する軸受、38は、軸受を
固定する固定材である。 電動機等の回転体を利用して超音速ディフューザを移動
する機構としては、他に、ラックとピニオンを組み合わ
せる方法がある。その−例としてラックを超音速ディフ
ューザ側に取り付は固定し、ピニオンは電動機に連結し
、ラックとかみあう位置で固定台等しこ固定する。ピニ
オンを電動機により駆動するとピニオンからラックが力
を受は動かされるため、超音速ディフューザも移動する
。この方法は、逆にピニオンと電動機を超音速ディフュ
ーザに固定しラックを固定台に固定しても同様の効果を
得ることができる。 電動機等の回転体を利用する他の方法としては、第10
図に示すような、プーリー39とベルト40を用いるも
のがある。超音速ディフューザ10の移動範囲以上の距
離を離して2個のプーリー39を設置し、この2個のプ
ーリー39をベルト40により結ぶ。また、ベルト40
には超音速ディフューザ10とベルト40を連結する連
結材41が設けられている。この状態で片方のプーリー
39を電動機33で駆動することにより、プーリー39
が回転するためベルト40が動かされる。このため、ベ
ルト40に連結している連結材41と超音速ディフュー
ザ10は移動することができる。 ここで、42は滑り軸受17が前後方向へ移動するため
のガイド、43はガイドホルダー、44はプーリー及び
電動機を固定する架台、45はプーリーの軸を支える支
持材、46は超音速ディフューザ10と軸受17を連結
する連結材である。 本実施例によれば、超音速ディフューザの移動距離を長
くできるという効果がある。 次に、この超音速ディフューザ10の移動手段の他の実
施例を第11図に示す。本発明では、超音速ディフュー
ザ10の前後への移動機構において、バネホルダ47と
連結材49とをバネ50により連結しておく。また、バ
ネ50がたるまないようにバネ支持棒51をバネ50の
中を通し、−端を連結材49と接触しないように貫通さ
せ測定室に固定し、他端をバネホルダへ固定しておく。 初めに、ジヤツキ15を作動して、超音速ディフューザ
10を所定の位置まで移動する。その位置にはストッパ
52があり、連結材49をストッパ52で固定すること
により超音速ディフューザ10を固定する。その後、ジ
ヤツキ15は、縮めておく。次に、高圧気体供給源より
超音速ノズルへ高エンタルピ気体を導き、超音速ディフ
ューザ10が始動後、ストッパ52を外す。ストッパ5
2を外すことにより、それまで引っ張られていたバネ5
0は、縮むため、超音速ディフューザ10は、気流の下
流方向へ移動し、連結材49がバネホルダ47に当たる
ことによりバネホルダ47の位置で停止する。バネホル
ダ47の先端には、ダンパ53が取付けられていて停止
時の衝撃を吸収する。停止後、超音速ディフューザ10
が跳ね返らないように固定用ストッパ54により連結材
49を固定する。ストッパ54は、超音速ディフューザ
10が気流の下流方向に移動する前は実線の位置にあり
、超音速ディフューザ10が気流の下流方向へ移動する
のと連動して反時計回り方向へ動き、超音速ディフュー
ザ10が停止時、点線で示す位置に移動する。また、バ
ネ50は、バネホルダ47内に収納される。 本実施例によれば、超音速ディフューザの移動時間を短
くできるという効果がある。 本発明の上記第1実施例〜第8実施例の運転方法を第1
2図により説明する0本実施例は、第1実施例から第8
実施例の運転方法に関するものである。高圧気体供給源
から気体を供給する前に、まず、超音速ディフューザ1
0を気流の上流方向へ移動させるため、コンピュータ5
9より駆動制御装置19へ制御信号を送る。駆動制御装
!!19は、この信号を受けて駆動装置15を作動させ
、超音速ディフューザ10を流れの上流方向へ動かし、
超音速ノズル5と超音速ディフューザ10間のフリージ
ェット空間をなくす位置まで移動し自動的に停止する。 超音速ディフューザ10を移動後、高圧気体供給源から
気体を供給する。超音速ディフューザ10又は、測定室
6には、予め複数個の圧力センサ58が設置されており
、これらの圧力センサ58の出力値をコンピュータ59
に取り込み、予め知られている超音速ディフューザ10
が始動したときの静圧分布のデータと比較することによ
り超音速ディフューザ10の始動を判定する。超音速デ
ィフューザ10が始動したと判定された場合は、コンピ
ュータ59より超音速ディフューザ10を移動させる駆
動制御装置19へ制御信号を送る。駆動制御装置19は
、この信号を受けて駆動装置15を作動させ、超音速デ
ィフューザ10を流れの下流方向の所定の位置まで移動
し自動的に停止する。超音速ディフューザ10始動後、
超音速ノズル5と超音速ディフューザ10を気流の流れ
方向に離すのに要す時間は、それぞれを離してフリージ
ェット空間ができた時に発生する圧力損失と超音速ノズ
ル5出口からの吹き出す空間の面積が急激に大きくなる
ことなどから、超音速風洞の圧力バランスが崩れること
もあるので、超音速ディフューザ10の下流に移動した
衝撃波が測定室内に戻らないように徐々に離す。 本発明の第1〜第8実施例では、第6実施例を除き他は
全てフリージェット型の風洞に関してであるが、フリー
ジェット型の風洞の場合、フリージェット部に試験体を
挿入して試験体の空力特性を調べることが多い。以下は
、フリージェット部に試験体を挿入される場合の実施例
である。 初めに、高圧気体供給源から気体を供給する前に、試験
体55を超音速ノズル5からの噴出する気流が直接試験
体に触れない場所に設置しておく、例えば、超音速ディ
フューザ10の下壁面よりも低い位置にセットしておく
。ここで、試験体55は、油圧または圧縮空気等を利用
したジヤツキ56により上下方向へ移動できる構造にな
っている。 ジヤツキ56のシリンダーの一端は、測定室6下壁内面
に固定されており、また、移動部の先端には予め試験体
55をセットしである固定台57と連結されている。ま
た、超音速ディフューザ10の縮小流路7、断面積一定
流路8、拡大流路9又は、測定室6には圧力データを検
出するための圧力センサ58を複数個設置しておく。次
に、超音速ノズル5と超音速ディフューザ10間のフリ
ージェット空間がなくなる位置まで移動するため、コン
ピュータ59より超音速ディフューザlOが気流の上流
方向へ移動する制御信号を駆動制御装置!19へ送る。 駆動制御装置19は、この信号を受けて駆動袋!(例え
ば、ジヤツキ)を作動させ。 超音速ディフューザ10を流れの上流方向へ動かし、超
音速ノズル5と超音速ディフューザ上0間のフリージェ
ット空間をなくす位置まで移動し自動的に停止する。超
音速ディフューザ10を移動後、高圧気体供給源から超
音速ノズル5へ気体を供給する。超音速ノズル5で膨張
した気体は測定室6内へ噴出され、測定室6の下流側に
ある超音速ディフューザ10を通して排気される。ここ
で、超音速ディフューザ10の始動は、超音速ディフュ
ーザ10又は、測定室6の静圧分布のデータを調べるこ
とにより判定することができる。超音速ディフューザ1
0又は、測定室6に設置した複数個の圧力センサ58の
出力値をコンピュータ59に取り込み、予め知られてい
る超音速ディフューザ10始動時の静圧分布のデータを
コンピュータに記憶しておき、このデータと静圧分布の
データをコンピュータ59により自動的に比較させると
ともに評価させ、超音速ディフューザ10が始動状態に
なったと判定した場合、コンピュータ59より超音速デ
ィフューザ10を移動させる駆動装置15を制御する駆
動制御袋W19へ制御信号を送り、駆動制御装置19は
この信号を受けて駆動装置15を作動させ、超音速ディ
フューザ10を流れの下流方向の所定の位置まで移動し
自動的に停止する。その後、自動的に試験体移動用ジヤ
ツキ56を作動して試験体55を所定の位置の超音速流
中にセットする。また、超音速ディフューザ10が始動
状態ではないと判定した場合は、超音速ディフューザ1
0を移動させない。これらの、全操作を自動で行うこと
ができるようにした。 本実施例によれば、全操作を自動で行うことができるた
め、風洞の運転操作が省力化出来るという効果がある。 上記の実施例は、超音速ノズル5を固定にして、超音速
ディフューザ10を気流の流れ方向前後に動かす運転方
法について示したが、超音速ディフューザ10を固定に
して、超音速ノズル5を気流の流れ方向前後に動かす運
転方法について以下示す。 高圧気体供給源から気体を供給する前に、まず、超音速
ノズル5を気流の下流方向へ移動させるため、コンピュ
ータ59より駆動制御装置19へ制御信号を送る。駆動
制御装置19は、この信号を受けて駆動装置15を作動
させ、超音速ノズル5を気流の流れ下流方向へ動かし、
超音速ノズル5と超音速ディフューザ10間のフリージ
ェット空間をなくす位置まで移動し自動的に停止する。 超音速ノズル5を移動後、高圧気体供給源から気体を供
給する。超音速ディフューザ10又は、測定室6には、
予め複数個の圧力センサ58が設置されており、これら
の圧力センサ58の出力値をコンピュータ59に取り込
み、予め知られている超音速ディフューザ10が始動し
たときの静圧分布のデータと比較することにより超音速
ディフューザ10の始動を判定する。超音速ディフュー
ザ10が始動したと判定された場合は、コンピュータ5
9より超音速ノズル5を移動させる駆動制御装置19へ
制御信号を送る。駆動制御装置19は、この信号を受け
て駆動装置15を作動させ、超音速ノズル5を流れの上
流方向の所定の位置まで移動し自動的に停止する。超音
速ディフューザ10始動後、超音速ノズル5と超音速デ
ィフューザ10を気流の流れ方向に離すのに要す時間は
、それぞれを離してフリージェット空間ができた時に発
生する圧力損失と超音速ノズル5出口からの吹き出す空
間の面積が急激に大きくなることなどから、超音速風洞
の圧力バランスが崩れることもあるので、超音速ノズル
5の上流に移動した衝撃波が測定室内に戻らないように
徐々に離す。 本発明の第1〜第8実施例では、第6実施例を除き他は
全てフリージェット型の風洞に関してであるが、フリー
ジェット型の風洞の場合、フリージェット部に試験体を
挿入して試験体の空力特性を調べることが多い。以下は
、フリージェット部に試験体を挿入される場合の実施例
である。 初めに、高圧気体供給源から気体を供給する前に、試験
体55を超音速ノズル5から噴出する気流が直接試験体
55に触れない場所に設置しておく、例えば、超音速デ
ィフューザ10の下壁面よりも低い位置にセットしてお
く。ここで、試験体55は、油圧または圧縮空気等を利
用したジヤツキ56により上下方向へ移動できる構造に
なっている。ジヤツキ56のシリンダーの一端は、測定
室6下壁内面に固定されており、また、移動部の先端に
は予め試験体55をセットしである固定台57と連結さ
れている。また、超音速ディフューザlOの縮小流路7
、断面積一定流路8、拡大流路9又は、測定室6には圧
力データを検出するための圧力センサ58を複数個設置
しておく。次に、超音速ノズル5と超音速ディフューザ
10間のフリージェット空間がなくなる位置まで移動す
るため、コンピュータ59より超音速ノズル5が気流の
下流方向へ移動する制御信号を駆動制御装置19へ送る
。駆動制御装置19は、この信号を受けて駆動装置15
(例えば、ジヤツキ)を作動させ、超音速ノズル5を流
れの下流方向へ動かし、超音速ノズル5と超音速ディフ
ューザ10間のフリージェット空間をなくす位置まで移
動し自動的に停止する。超音速ノズル5を移動後、高圧
気体供給源から超音速ノズル5へ気体を供給する。超音
速ノズル5で膨張した気体は測定室6内へ噴出され。 測定室6の下流側にある超音速ディフューザ10を通し
て排気される。ここで、超音速ディフューザ10の始動
は、超音速ディフューザ10又は、測定室6の静圧分布
のデータを調べることにより判定することができる。超
音速ディフューザ10又は、測定室6に設置した複数個
の圧力センサ58の出力値をコンピュータ59に取り込
み、予め知られている超音速ディフューザ10始動時の
静圧分布のデータをコンピュータに記憶しておき、この
データと静圧分布のデータをコンピュータ59により自
動的に比較させるとともに評価させ、超音速ディフュー
ザ10が始動状態になったと判定した場合、コンピュー
タ59より超音速ノズル5を移動させる駆動装置!15
を制御する駆動制御装置19へ制御信号を送り、駈動制
御装置工9はこの信号を受けて駆動装置15を作動させ
、超音速ノズル5を流れの上流方向の所定の位置まで移
動し自動的に停止する。その後、自動的に試験体移動用
ジヤツキ56を作動して試験体55を所定の位置の超音
速流中にセットする。また、超音速ディフューザ10が
始動状態ではないと判定した場合は、超音速ノズル5を
移動させない。これらの、全操作を自動で行うことがで
きるようにした。 【発明の効果】 本発明によれば、超音速風胴を始動する際に、超音速ノ
ズルと超音速ディフューザの間隔を小さくする手段を設
けてフリージェット領域を著しく小さくし、気体が自由
噴流する時に生じる圧力損失を低減し、超音速ディフュ
ーザの始動圧力を低くできるので高エンタルピ気体を供
給する設備費と動力費を節減する効果が得られる。
[Example 1] Hereinafter, a first example of the present invention will be explained with reference to FIG. 9.
The basic configuration of the supersonic wind tunnel of the present invention includes a high-pressure gas supply source (not shown) that supplies high-enthalpy gas, a high-pressure gas supply pipe 2 that guides the high-enthalpy gas from the high-pressure gas supply source to the supersonic nozzle 5, and a downstream thereof. A supersonic nozzle 5 with a tapered and divergent shape that expands high enthalpy gas to a supersonic state, which is placed on the side, and a measurement chamber in which the expanded gas is ejected through the supersonic nozzle 5 and the ejected gas is shielded from the atmosphere. 6, a supersonic diffuser 10 consisting of a reduced flow path 7, constant cross-sectional area flow paths 8, 60, and an enlarged flow path 9, which raises the gas ejected into the measurement chamber 6 to exhaust pressure and guides it to the exhaust system; It consists of an exhaust pipe 11 provided for exhausting the gas flowing out through 10 to the exhaust system, and an exhaust system. Further, 4 is the minimum cross-sectional area (throat) of the supersonic nozzle. In FIG. 1, a supersonic diffuser 10 has a sliding portion in a constant cross-sectional area flow path, and has a structure as shown below. The supersonic diffuser 10 is composed of a diffuser moving section 22 consisting of a contracting channel 7 and an inner constant cross-sectional area channel 60, and a diffuser fixing section 23 consisting of an outer constant cross-sectional area channel 8 and an expanding channel 9. The diffuser moving part 22 has a structure in which it is inserted inside the diffuser fixing part 23 and slides, or a structure in which the diffuser fixing part 23 is inserted inside the diffuser moving part 22 and the diffuser moving part 22 slides. 22 is supported by a sliding bearing 17 and has a structure that allows it to move only back and forth in the gas flow direction. Further, the diffuser moving section 22 has a structure that allows it to be moved forward and backward in the direction of airflow by a jack 15 that uses oil pressure, compressed air, and the like. The jack 15 has one end of a part of the cylinder fixed to the inner wall of the measurement chamber 6, and the tip of the moving part is connected to the jack supporting member 16 of the diffuser moving part 22. Therefore, by operating the jack 15 attached to the inner wall of the measurement chamber 6, the diffuser moving section 22 can be moved in the front-rear direction. Furthermore, the inner cross-sectional area constant flow path 60 of the diffuser moving part 22 and the outer cross-sectional area constant flow path 8 of the diffuser fixed part 23
Since the sliding portion is sealed by the sealing member 13, the gas inside the supersonic diffuser 10 will not leak into the measurement chamber 6 due to movement of the diffuser moving portion 22. First, before supplying high enthalpy gas from the high pressure gas supply source to the supersonic nozzle 5, the jack 15 is actuated to move to the vicinity where the tip of the reduction flow path 7 touches the outlet of the supersonic nozzle 5, and then stopped. . next. The high enthalpy gas stored in the high pressure gas supply source is guided to the supersonic nozzle 5 and ejected from the supersonic nozzle 5 into the measurement chamber 6. Shock waves are generated in the measurement chamber 6, but by increasing the pressure of the high-pressure gas supply source, they pass through the constant cross-sectional area flow path of the supersonic diffuser 10 at a certain pressure and move downstream, is in the starting state. After the supersonic diffuser 10 is started, the jack 15 is operated in the direction in which the moving part of the jack 15 is contracted to move the diffuser moving part 22 in the downstream direction of the airflow, and the supersonic nozzle 5
A free jet space is provided between the downstream side of the contraction channel 7 and the upstream side of the contraction channel 7. In this way, even if the diffuser moving section 22 moves as described above, the free jet section maintains the supersonic state. When the supply flow rate is large and the fluid pressure is high, the gas ejected from the supersonic nozzle hits the contracting flow path 7 of the supersonic diffuser, creating a force that moves the supersonic diffuser in the downstream direction of the airflow, causing the sliding part to By creating a structure that moves smoothly, the supersonic diffuser can be moved without any parking force such as jerking. First, the supersonic diffuser is moved to the vicinity where the tip of the contraction channel 7 contacts the outlet of the supersonic nozzle 5, and is fixed by a stopper. Next, the high enthalpy gas stored in the high pressure gas supply source is guided to the supersonic nozzle 5 and ejected from the supersonic nozzle 5 into the measurement chamber 6 . After the supersonic diffuser starts, by removing the stopper, the supersonic diffuser moves in the downstream direction of the airflow due to the fluid force of the gas ejected from the supersonic nozzle. The contraction flow path 7 of the diffuser moving part 22 comes into contact with the end face of the diffuser fixing part 23, so that the movement of the diffuser moving part 22 downstream in the air flow direction is stopped. According to this embodiment, when starting the supersonic diffuser,
Since the free jet area between the supersonic nozzle and the supersonic diffuser can be significantly reduced, the pressure loss that occurs when the gas flows freely can be reduced, and the starting pressure of the supersonic diffuser can be lowered. Further, since the moving portion of the supersonic diffuser is only on the upstream side of the throat portion of the supersonic diffuser, there is an effect that the yoke force required to move the supersonic diffuser is small. Since the sliding part is located inside the measurement chamber, the pressure difference is smaller compared to a structure in which the sliding part is outside the measurement chamber, making it easier to seal the sealing part. There is. In the above embodiment, the supersonic nozzle 5 was fixed and the supersonic diffuser 10 was moved back and forth in the direction of the airflow to reduce the pressure loss due to gas ejection from the supersonic nozzle of the free jet type supersonic wind tunnel. The same effect can be obtained even if the supersonic diffuser IO is fixed and the supersonic nozzle 5 on the upstream side of the measurement chamber 6 is moved back and forth in the air flow direction. Therefore, the nozzle throat 4 is provided with a constant cross-sectional area flow path, and this straight pipe part is inserted into the inside of the high-pressure gas supply pipe 2 and slid. The structure is such that the supersonic nozzle 5 slides as it is inserted into the airflow, and the supersonic nozzle 5 can move back and forth in the direction of the airflow. A similar effect can be obtained by using a dynamic structure. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment has a structure in which the supersonic diffuser 10 can be moved back and forth in the direction of airflow by a jack 15 using hydraulic pressure, compressed air, or the like. The jack 15 has one end of the cylinder part connected to the measurement chamber 6.
It is fixed to the outer side wall, and the tip of the moving part is connected to the jack support member 16 of the supersonic diffuser 10. Further, the contact portion between the side wall of the measurement chamber 6 and the supersonic diffuser 10 has a sliding structure sealed by a sealing member 13, and the downstream side of the enlarged channel 9 of the supersonic diffuser 10 is
It is connected to the exhaust pipe 11 by a bellows 14. Furthermore, since the supersonic diffuser 10 is supported by a sliding bearing 17, it has a structure in which it can only move forward and backward in the direction of air flow. Therefore, by operating the jack 15 attached to the outer wall of the measurement chamber 6, the supersonic diffuser 10 can be moved back and forth. At this time, since the sliding parts of the measurement chamber 6 and the supersonic diffuser 10 are sealed by the sealing member 13, the gas outside the measurement chamber 6 will not leak into the measurement chamber 6 due to the movement of the supersonic diffuser 10. . First, before supplying high enthalpy gas from the high pressure gas supply source to the supersonic nozzle 5, the jack 15 is activated to move the supersonic diffuser 10 to a point where the tip of the contraction channel 7 contacts the outlet of the supersonic nozzle 5. Move and stop. Next, the high enthalpy gas stored in the high pressure gas supply source is guided to the supersonic nozzle 5. It is ejected from the supersonic nozzle 5 into the measurement chamber 6. Measurement room 6
Shock waves are generated within the air, but by increasing the pressure of the high-pressure gas supply source, at a certain pressure the shock waves pass through the constant cross-sectional area flow path 8 of the supersonic diffuser 10 and move downstream.
The supersonic diffuser 10 is in a starting state. After the supersonic diffuser 10 starts, the moving part of the jack 15 operates in the extending direction to move the supersonic diffuser 10 in the downstream direction of the airflow, and connects the downstream side of the supersonic nozzle 5 and the upstream side of the supersonic diffuser IO. A free jet space is provided in between. In this way, even if the supersonic diffuser 10 moves as described above, the free jet section maintains the supersonic state. According to this embodiment, when starting the supersonic diffuser,
Since the free jet space between the supersonic nozzle and the supersonic diffuser can be significantly reduced, the pressure loss that occurs when the gas flows freely can be reduced, which has the effect of lowering the starting pressure of the supersonic diffuser. In the above embodiment, the pressure loss due to gas ejection from the supersonic nozzle 5 of a free jet type supersonic wind tunnel is reduced by fixing the supersonic nozzle 5 and moving the supersonic diffuser 10 back and forth in the direction of the air flow. However, the same effect can be obtained by fixing the supersonic diffuser 10 and moving the supersonic nozzle 5 back and forth in the direction of the air flow. Therefore, the same effect can be obtained by providing a bellows on the upstream side of the supersonic nozzle 5 and further providing a sliding structure in which the contact portion between the side wall of the measurement chamber 6 and the supersonic nozzle 5 is sealed with a sealing member. Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3. In this embodiment, the bellows 14 of the second embodiment shown in FIG. Either the straight pipe part 21 provided at
The supersonic diffuser 1 is inserted into the inside of the straight pipe section 21 provided downstream of the
It has a structure that allows 0 movement. Furthermore, during this movement, the space between the straight pipe section 21 and the exhaust pipe 11 is sealed by the sealing member 13, so that gas outside the exhaust pipe 11 does not enter into the inside of the exhaust pipe 11 due to the movement of the supersonic diffuser 10. do not have. First, before supplying high enthalpy gas from the high pressure gas supply source to the supersonic nozzle 5, the jack 15 is activated to move the supersonic diffuser 10 to a point where the tip of the contraction channel 7 contacts the outlet of the supersonic nozzle 5. Move and stop. Next, the high enthalpy gas stored in the high pressure gas supply source is guided to the supersonic nozzle 5 and ejected from the supersonic nozzle 5 into the measurement chamber 6 . A shock wave is generated in the measurement chamber 6, but by increasing the pressure of the high-pressure gas supply source, the shock wave passes through the constant cross-sectional area flow path 8 of the ultrasonic diffuser 10 and moves downstream at a certain pressure, causing the ultrasonic wave to move downstream. The sonic diffuser 10 is in the starting state. After supersonic diffuser 10 starts, Jack 1
The moving part 5 operates in the extending direction to move the supersonic diffuser 10 in the downstream direction of the airflow, and a free jet space is provided between the downstream side of the supersonic nozzle 5 and the upstream side of the supersonic diffuser 10. In this way, even if the supersonic diffuser 10 moves as described above, the free jet section maintains the supersonic state. According to this embodiment, since a bellows is not used on the downstream side of the supersonic diffuser, the moving distance can be increased, so there is an effect that the supersonic diffuser can be moved significantly back and forth in the flow direction of the airflow. In the above embodiment, the pressure loss due to gas ejection from the supersonic nozzle 5 of a free jet type supersonic wind tunnel is reduced by fixing the supersonic nozzle 5 and moving the supersonic diffuser 10 back and forth in the direction of the air flow. However, the same effect can be obtained by fixing the supersonic diffuser 10 and moving the supersonic nozzle 5 back and forth in the direction of the air flow. Therefore, a straight pipe section is provided on the upstream side of the supersonic nozzle 5, and the structure is such that the straight pipe section is inserted into the inside of the high pressure gas supply pipe 2 and slides, or the high pressure gas supply pipe 2 is inserted inside the straight pipe section. The supersonic nozzle 5 can be moved by inserting the supersonic nozzle 5 into the measuring chamber 6 and sliding it.
A similar effect can be obtained by providing a sliding structure in which the contact portion between the side wall and the supersonic nozzle 5 is sealed with a sealing member. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, similar to the supersonic wind tunnel apparatus shown in FIG. configured. In this example, a sliding portion necessary for moving the supersonic diffuser was installed in the measurement chamber 6. The measurement chamber 6 is composed of a measurement chamber fixing section 24 and a measurement chamber moving section 25. Either the measurement chamber moving section 25 is inserted into the measurement chamber fixing section 24 and slides, or the measurement chamber fixing section 24 is inserted into the measurement chamber fixing section 24 and sliding. It has a structure in which it is inserted into the inside of the measurement chamber moving section 25 and slides. Note that the sliding portions of the measurement chamber moving section 25 and the measurement chamber fixing section 24 have a sliding structure sealed by a sealing member 13. The measurement chamber moving section 25 is fixed to the supersonic diffuser IO by welding or the like, and connected to the exhaust pipe via a bellows 14 on the downstream side of the enlarged flow path 9 of the supersonic diffuser 10. Wheels 26 and rails 2 are provided on the lower wall of the measurement chamber moving section 25.
7, and has a structure in which wheels 26 can move forward and backward in the direction of airflow on rails 27, and the measurement chamber fixing section 24 has an outer wall fixed to the floor with a fixing member 28. The jack 15, which uses hydraulic pressure, compressed air, etc., has one end of a part of the cylinder fixed to a fixed member 28, and the tip of the moving part is connected to the jack supporting member 16 of the measurement chamber moving part 25. Here, the measurement chamber moving section 25 and the supersonic diffuser 10 have a structure that can be moved back and forth in the direction of the airflow by operating the jack 15. At this time,
Since the sliding portions of the measurement chamber moving section 25 and the measurement chamber fixing section 24 are sealed by the sealing member 13, outside air does not leak into the measurement chamber 6 due to movement of the measurement chamber moving section 25. First, before supplying high enthalpy gas from the high pressure gas supply source to the supersonic nozzle 5, the jack 15 is actuated to move to the vicinity where the tip of the reduction flow path 7 touches the outlet of the supersonic nozzle 5, and then stopped. . Next, the high enthalpy gas stored in the high pressure gas supply source is guided to the supersonic nozzle 5 and ejected from the supersonic nozzle 5 into the measurement chamber 6 . Shock waves are generated in the measurement chamber 6, but by increasing the pressure of the high-pressure gas supply source, they pass through the constant cross-sectional area flow path of the supersonic diffuser 10 at a certain pressure and move downstream, is in the starting state. After the supersonic diffuser 10 is started, the jack 15 is actuated in the direction in which the moving part of the jack 15 extends to move the measurement chamber moving part 25 in the downstream direction of the airflow, thereby connecting the downstream side of the supersonic nozzle 5 and the contracted flow path 7. A free jet space is provided between the upstream side of the In this way, even if the measurement chamber moving section 25 moves as described above, the free jet section maintains the supersonic state. According to this embodiment, since the volume of the measurement chamber before starting the supersonic diffuser can be reduced, the kinetic energy of the gas required to discharge the gas in the measurement chamber downstream of the supersonic diffuser is small. This has the effect of making starting easier and further reducing starting pressure. In addition, in the above embodiment, instead of the bellows provided between the downstream side of the expanded flow path 9 of the supersonic diffuser 10 and the exhaust pipe 11, a cross-sectional area is provided downstream of the expanded flow path 9 as shown in FIG. A sliding structure in which a constant flow path 21 is provided and the straight pipe part 21 is inserted into the exhaust pipe 11 and slides, or a sliding structure in which the exhaust pipe 11 is inserted into the constant cross-sectional area flow path 21 and slid. The same effect can be obtained as well. Also, during this movement, the constant cross-sectional area flow path 21 and the exhaust pipe 11 are sealed with a sealing member, so
The movement of the supersonic diffuser 10 prevents gas outside the tube from entering the tube. In the above embodiment, the supersonic nozzle 5 was fixed and the supersonic diffuser 10 was moved back and forth in the direction of the airflow to reduce the pressure loss due to gas ejection from the supersonic nozzle of the free jet type supersonic wind tunnel. The same effect can be obtained even if the supersonic diffuser 10 is fixed and the supersonic nozzle 5 on the upstream side of the measurement chamber 6 is moved back and forth in the air flow direction. Therefore, a bellows is provided on the upstream side of the supersonic nozzle 5, and the contact portion between the side wall of the measurement chamber 6 and the supersonic nozzle 5 is sealed with a sealing member to form a sliding structure. You can get the same effect by moving back and forth. Or supersonic nozzle 5
A straight pipe part is provided on the upstream side of the pipe, and the straight pipe part is inserted into the inside of the high-pressure gas supply pipe 2 and slides, or the high-pressure gas supply pipe 2 is inserted into the inside of the straight pipe part and slides. The structure is designed to be movable, and the sliding part is sealed with a sealing member. Furthermore, the contact area between the side wall of the measurement chamber 6 and the supersonic nozzle 5- is sealed with a sealing member to form a sliding structure, so that the supersonic nozzle 5 can be moved back and forth in the direction of the airflow, and the same effect cannot be obtained. can. Next, a fifth embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. The structure used is According to this embodiment, since there are no sliding parts in the measurement chamber, there is an effect that the confidentiality of the measurement chamber can be increased. In the first to fifth embodiments, before supplying high enthalpy gas from the high pressure gas supply source to the supersonic nozzle 5, the supersonic diffuser 10 is reduced so that the tip of the flow path 7 is the outlet of the supersonic nozzle 5. The starting pressure of the supersonic diffuser 10 was lowered by supplying high enthalpy gas from this state. The supersonic diffuser 10 is started by supplying high enthalpy gas from the state in which the supersonic nozzle 5 has moved to the position where the outlet end of the supersonic nozzle 5 contacts the contraction channel 7 of the supersonic diffuser 10. Even if the pressure is lowered, the free jet area between the supersonic nozzle and the supersonic diffuser can be significantly reduced during startup of the supersonic diffuser, reducing the pressure loss that occurs when the gas flows freely. The starting pressure of the sonic diffuser can be lowered. A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a movable diffuser 31 that slides back and forth in the flow direction of the airflow in the duct is applied to a supersonic wind tunnel that does not have a free jet part downstream of the supersonic nozzle 5, and the measurement chamber 6 and the airflow This reduces the wall friction loss between the two. The movable diffuser 31 has a slidable structure on both the upstream and downstream sides so that the movable diffuser 31 can move back and forth in the flow direction of the airflow within the measurement chamber 6. The slit 30 is a slit through which the support member 6 connecting the movable diffuser 31 and the jacker 5 moves, and is cut into a portion of the upper and lower wall surfaces of the measurement chamber 6. Jacky 15 is
A device that moves the movable diffuser 31 back and forth in the airflow direction using hydraulic pressure or compressed air.
One end of the cylinder is fixed to a jack fixing base 32 attached to the outer wall of the measurement chamber 6, and the tip of the moving part is connected to the jack supporting member 16 of the moving diffuser 31. moreover,
It has a sliding structure in which the sliding movement of the movable diffuser 31 against the inner wall of the measurement chamber 6 is sealed by a sealing member 13. Therefore, by operating the jack 15, the movable diffuser 31 can be moved back and forth in the direction of the airflow. At this time, since the inner wall of the measurement chamber 6 and the sliding part of the movable diffuser 31 are sealed by the seal member 13, the measurement chamber 6 is
No gas leaks into the duct. First, the jack 15 is operated to move the tip of the movable diffuser 31 to the vicinity where it contacts the outlet of the supersonic nozzle 5. Next, gas is caused to flow from the supersonic nozzle 5. After the movable diffuser 31 is started, the jack 15 is actuated to move it in the downstream direction of the airflow. According to this example, the distance between the supersonic nozzle and the supersonic diffuser can be reduced even in a supersonic wind tunnel apparatus without a free jet part, so that the wall friction loss between the measurement chamber and the airflow can be reduced. This has the effect of lowering the starting pressure of the supersonic diffuser. In the above embodiment, the supersonic nozzle 5 is fixed and the movable diffuser 31 is moved back and forth in the air flow direction, but the movable diffuser 31 is fixed and the supersonic nozzle 5 is moved forward and backward in the air flow direction. A similar effect can be obtained by using a structure that can be moved. Therefore, the supersonic nozzle (moving nozzle) is provided with a slidable structure on both the upstream and downstream sides of the supersonic nozzle so that it can move back and forth in the flow direction of the airflow within the measurement chamber 6. Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a shielding pipe 1 shields the ejection part between the outlet end of the supersonic nozzle 5 and the artificial end of the supersonic diffuser 10 from the measurement chamber.
2 moves back and forth in the flow direction of the airflow, making it possible to vary the free jet area. The shielding pipe 12 has a structure that allows it to be moved back and forth in the direction of the airflow by a jack 15 using hydraulic pressure, compressed air, or the like. The jacker 5 has one end of the cylinder part fixed to the inner wall of the side wall of the measurement chamber 6, and the tip of the moving part connected to the shielding tube 12.
It is connected to the jack support material 16 of the. Furthermore, the contact portion between the shielding tube 12 and the supersonic diffuser 10 and the shielding tube 12
The contact portion between the supersonic nozzle 5 and the supersonic nozzle 5 has a sliding structure sealed by a seal member 13. Furthermore, since the shielding tube 12 is supported by a sliding bearing 17, it has a structure in which it can only move forward and backward in the direction of the airflow. Therefore, by operating the jack 15 attached to the inner wall of the measurement chamber 6, the shielding tube 12 can be moved back and forth in the direction of the airflow. At this time, since the contact area between the shielding tube 12 and the supersonic diffuser 10 and the contact area between the shielding tube 12 and the supersonic nozzle 5 are sealed by the sealing member 13, the inside of the measurement chamber 6 is sealed until the shielding tube 12 is moved. Gas shielding tube 1
2 No leakage inside. First, before supplying high enthalpy gas from the high pressure gas supply source to the supersonic nozzle 5, the jack 15 is actuated so that the tip of the shielding tube 12 is connected to the sealing member 13 at the outlet of the supersonic nozzle 5.
Move until it touches and stop. Next, the high enthalpy gas stored in the high pressure gas supply source is guided to the supersonic nozzle 5,
It is ejected from the supersonic nozzle 5 into the shielding pipe 12. Shock waves are generated within the shielding tube 12, but by increasing the pressure of the high-pressure gas supply source, at a certain pressure the shock waves pass through the constant cross-sectional area channel 8 of the supersonic diffuser 10 and move downstream, causing the The sonic diffuser 10 is in the starting state. After the supersonic diffuser 10 starts, the moving part of the jack 15 operates in the direction of contraction to move the shielding tube 12 in the downstream direction of the airflow, and between the downstream side of the supersonic nozzle 5 and the upstream side of the supersonic diffuser 10. Provide a free jet space. In this way, even if the supersonic diffuser 10 moves as described above, the free jet section maintains the supersonic state. According to this embodiment, when starting the supersonic diffuser,
Since the free jet area between the supersonic nozzle and the supersonic diffuser can be significantly reduced, the pressure loss that occurs when the gas flows freely can be reduced, and the starting pressure of the supersonic diffuser can be lowered. Furthermore, since the sliding part is located inside the measurement chamber, the pressure difference is smaller than in a structure in which the sliding part is located outside the measurement chamber, so there is an effect that the sealing structure of the sealing part becomes easier. In the above embodiment, the shielding tube 12 is connected to the supersonic diffuser 10.
However, on the contrary, the shielding pipe 12
A similar effect can be obtained by using a structure in which the supersonic nozzle 5 is moved in the direction of the supersonic nozzle 5. Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment has a structure in which the reduction channel 7 can be opened and closed vertically or horizontally with respect to the air flow direction by a jack 15 using oil pressure, compressed air, etc., and by opening and closing the reduction channel 7, the supersonic nozzle 5 The ejection area at the outlet end and the supersonic diffuser inlet end can be made variable. The jack 15 has one end of the cylinder part fixed to the inner wall of the side wall of the measurement chamber 6, and the tip of the moving part is connected to the jack support member 16 of the contraction channel 7. Further, the contact portion between the reduction channel 7 and the supersonic nozzle 5 is sealed with a seal member 13. In addition, a jack support material 1 is provided in the reduction channel 7.
The guide 1 on which 6 moves is the attachment. Therefore, by operating the jack 15 attached to the inner wall of the measurement chamber 6, the reduction channel 7 opens vertically and horizontally with respect to the flow direction of the airflow, so that the supersonic nozzle 5 and the reduction channel 7 are separated from each other. . At this time, since the contact portion between the reduction flow path 7 and the supersonic nozzle 5 and the reduction flow path 7 and the constant cross-sectional area flow path 8 are sealed by the sealing member 13, the measurement chamber 6 is closed until the reduction flow path 7 is opened.
Internal gas does not leak into the reduction channel 7. First, before supplying high enthalpy gas from the high pressure gas supply source to the supersonic nozzle 5, the jack 15 is operated to close the reduction channel 7 and bring it into contact with the supersonic nozzle 5. Next, the high enthalpy gas stored in the high pressure gas supply source is guided to the supersonic nozzle 5 and ejected from the supersonic nozzle 5 into the contraction channel 7 . A shock wave is generated in the contraction channel 7, but by increasing the pressure of the high-pressure gas supply source, at a certain pressure, the shock wave passes through the constant cross-sectional area channel 8 of the supersonic diffuser 10 and moves downstream, The supersonic diffuser 10 is in a starting state. After the supersonic diffuser 10 starts, the jack 15
The moving part operates in the direction of contraction to open the contraction channel 7, and a free jet space is provided between the downstream side of the supersonic nozzle 5 and the upstream side of the supersonic diffuser 10. In this way, even if the supersonic diffuser 10 moves as described above, the free jet section maintains the supersonic state. According to this embodiment, when starting the supersonic diffuser,
Since the free jet area between the supersonic nozzle and the supersonic diffuser can be significantly reduced, the pressure loss that occurs when the gas flows freely can be reduced, and the starting pressure of the supersonic diffuser can be lowered. Furthermore, since the seal part is located inside the measurement chamber, the pressure difference is smaller than in a structure in which the seal part is located outside the measurement chamber, so there is an effect that the seal structure of the seal part becomes easier. In addition, in FIG. 7, the free jet area between the supersonic nozzle and the supersonic diffuser is connected to the measurement chamber 6 by the shielding pipe 12.
Although the shielding tube 12 is moved from the shielded state, the same effect as in the above embodiment can be obtained even if the shielding tube 12 is moved from a slightly distant state. Also, the 8th
In the figure, the supersonic nozzle 5 and the supersonic diffuser are opened from a state of complete contact, but the same effect as in the above embodiment can be obtained even if the supersonic nozzle 5 and the supersonic diffuser are opened from a slightly separated state. Note that although FIGS. 1 to 8 show examples in which a jack using hydraulic pressure, compressed air, etc. is applied as a moving mechanism for the supersonic diffuser, the supersonic nozzle, and the shielding pipe, other moving means may also be used. The same effect can be obtained by using . Hereinafter, the moving mechanism of a supersonic diffuser will be explained as an example. In FIG. 9, a rotating body such as an electric motor is used as the drive source. The screw 34 connected to the electric motor 33 is rotated by the rotation of the electric motor 33, and the nut 3 fixed to the nut holder 35 is rotated by the rotation of the electric motor 33.
The force generated by 6 moves the supersonic diffuser 10 back and forth. here. 37 is a bearing that absorbs the rotation of the screw 34, and 38 is a fixing member that fixes the bearing. Another mechanism for moving a supersonic diffuser using a rotating body such as an electric motor is a method of combining a rack and a pinion. As an example, the rack is mounted and fixed on the supersonic diffuser side, the pinion is connected to the electric motor, and the pinion is fixed on a fixed base or the like at a position where it meshes with the rack. When the pinion is driven by an electric motor, the rack receives force from the pinion and is moved, so the supersonic diffuser also moves. In this method, the same effect can be obtained even if the pinion and motor are fixed to the supersonic diffuser and the rack is fixed to a fixed stand. Another method using a rotating body such as an electric motor is the 10th method.
There is one that uses a pulley 39 and a belt 40 as shown in the figure. Two pulleys 39 are installed at a distance greater than the moving range of the supersonic diffuser 10, and the two pulleys 39 are connected by a belt 40. Also, belt 40
A connecting member 41 connecting the supersonic diffuser 10 and the belt 40 is provided. In this state, by driving one of the pulleys 39 with the electric motor 33, the pulley 39
The belt 40 is moved due to the rotation of the belt 40. Therefore, the connecting member 41 connected to the belt 40 and the supersonic diffuser 10 can be moved. Here, 42 is a guide for the sliding bearing 17 to move in the front and back direction, 43 is a guide holder, 44 is a frame for fixing the pulley and the electric motor, 45 is a support member that supports the shaft of the pulley, and 46 is a supersonic diffuser 10. This is a connecting member that connects the bearings 17. According to this embodiment, there is an effect that the moving distance of the supersonic diffuser can be increased. Next, another embodiment of the means for moving the supersonic diffuser 10 is shown in FIG. In the present invention, in the mechanism for moving the supersonic diffuser 10 back and forth, the spring holder 47 and the connecting member 49 are connected by the spring 50. Further, to prevent the spring 50 from slackening, the spring support rod 51 is passed through the spring 50, and the negative end is passed through the spring 50 so as not to come into contact with the connecting member 49, and is fixed in the measurement chamber, and the other end is fixed to the spring holder. First, the jack 15 is operated to move the supersonic diffuser 10 to a predetermined position. There is a stopper 52 at that position, and by fixing the connecting member 49 with the stopper 52, the supersonic diffuser 10 is fixed. After that, the jacket 15 is contracted. Next, high enthalpy gas is introduced from the high pressure gas supply source to the supersonic nozzle, and after the supersonic diffuser 10 is started, the stopper 52 is removed. Stopper 5
By removing 2, the spring 5 that had been stretched
0 contracts, the supersonic diffuser 10 moves in the downstream direction of the airflow and stops at the position of the spring holder 47 as the connecting member 49 hits the spring holder 47. A damper 53 is attached to the tip of the spring holder 47 to absorb shock when the vehicle stops. After stopping, supersonic diffuser 10
The connecting member 49 is fixed by a fixing stopper 54 to prevent it from rebounding. The stopper 54 is at the position indicated by the solid line before the supersonic diffuser 10 moves in the downstream direction of the airflow, and moves counterclockwise in conjunction with the movement of the supersonic diffuser 10 in the downstream direction of the airflow. When the diffuser 10 is stopped, it moves to the position shown by the dotted line. Further, the spring 50 is housed within the spring holder 47. According to this embodiment, there is an effect that the moving time of the supersonic diffuser can be shortened. The operating methods of the first to eighth embodiments of the present invention are described in the first embodiment.
This embodiment, which will be explained with reference to FIG.
This relates to the operating method of the embodiment. Before supplying gas from a high pressure gas source, first, the supersonic diffuser 1
0 in the upstream direction of the airflow, the computer 5
9 sends a control signal to the drive control device 19. Drive control device! ! 19 receives this signal and operates the drive device 15 to move the supersonic diffuser 10 in the upstream direction of the flow,
It moves to a position where the free jet space between the supersonic nozzle 5 and the supersonic diffuser 10 is eliminated and automatically stops. After moving the supersonic diffuser 10, gas is supplied from a high pressure gas supply source. A plurality of pressure sensors 58 are installed in advance in the supersonic diffuser 10 or the measurement chamber 6, and the output values of these pressure sensors 58 are sent to a computer 59.
A previously known supersonic diffuser 10
The starting of the supersonic diffuser 10 is determined by comparing it with the static pressure distribution data when the supersonic diffuser 10 is started. If it is determined that the supersonic diffuser 10 has started, the computer 59 sends a control signal to the drive control device 19 that moves the supersonic diffuser 10. The drive control device 19 operates the drive device 15 in response to this signal, moves the supersonic diffuser 10 to a predetermined position in the downstream direction of the flow, and automatically stops it. After starting supersonic diffuser 10,
The time required to separate the supersonic nozzle 5 and the supersonic diffuser 10 in the direction of the airflow is determined by the pressure loss that occurs when they are separated to create a free jet space, and the area of the space blown out from the exit of the supersonic nozzle 5. Since the pressure balance in the supersonic wind tunnel may be disrupted due to a sudden increase in the value of In the first to eighth embodiments of the present invention, except for the sixth embodiment, all others relate to free jet type wind tunnels, but in the case of a free jet type wind tunnel, the test specimen was inserted into the free jet part and tested. Often investigates the aerodynamic properties of the body. The following is an example in which a test specimen is inserted into the free jet section. First, before supplying gas from the high-pressure gas supply source, the test specimen 55 is installed in a place where the airflow ejected from the supersonic nozzle 5 does not directly touch the test specimen, for example, under the supersonic diffuser 10. Set it lower than the wall. Here, the test specimen 55 has a structure that allows it to be moved in the vertical direction by a jack 56 using hydraulic pressure, compressed air, or the like. One end of the cylinder of the jack 56 is fixed to the inner surface of the lower wall of the measurement chamber 6, and the tip of the moving part is connected to a fixed base 57 on which the test specimen 55 is set in advance. Further, a plurality of pressure sensors 58 for detecting pressure data are installed in the reduced flow path 7, constant cross-sectional area flow path 8, enlarged flow path 9, or measurement chamber 6 of the supersonic diffuser 10. Next, in order to move to a position where there is no free jet space between the supersonic nozzle 5 and the supersonic diffuser 10, the computer 59 sends a control signal for the supersonic diffuser IO to move in the upstream direction of the airflow to the drive control device! Send to 19. The drive control device 19 receives this signal and controls the drive bag! (e.g. jack). The supersonic diffuser 10 is moved in the upstream direction of the flow to a position where the free jet space between the supersonic nozzle 5 and the upper part of the supersonic diffuser is eliminated, and then automatically stopped. After moving the supersonic diffuser 10, gas is supplied from the high pressure gas supply source to the supersonic nozzle 5. The gas expanded by the supersonic nozzle 5 is ejected into the measurement chamber 6 and exhausted through the supersonic diffuser 10 located downstream of the measurement chamber 6. Here, starting of the supersonic diffuser 10 can be determined by examining static pressure distribution data of the supersonic diffuser 10 or the measurement chamber 6. Supersonic diffuser 1
Alternatively, the output values of the plurality of pressure sensors 58 installed in the measurement chamber 6 are input into the computer 59, and data of the static pressure distribution at the time of starting the supersonic diffuser 10, which is known in advance, is stored in the computer. The data and the static pressure distribution data are automatically compared and evaluated by the computer 59, and when it is determined that the supersonic diffuser 10 is in the starting state, the computer 59 controls the drive device 15 that moves the supersonic diffuser 10. A control signal is sent to the drive control bag W19, and the drive control device 19 receives this signal and operates the drive device 15 to move the supersonic diffuser 10 to a predetermined position in the downstream direction of the flow and automatically stop it. Thereafter, the test object moving jack 56 is automatically operated to set the test object 55 in a predetermined position in the supersonic flow. Further, if it is determined that the supersonic diffuser 10 is not in the starting state, the supersonic diffuser 1
Do not move 0. All these operations can now be performed automatically. According to this embodiment, since all operations can be performed automatically, it is possible to save labor in operating the wind tunnel. In the above embodiment, the supersonic nozzle 5 is fixed and the supersonic diffuser 10 is moved back and forth in the flow direction of the airflow. The operating method of moving the tube back and forth in the flow direction is shown below. Before supplying gas from the high-pressure gas supply source, the computer 59 first sends a control signal to the drive control device 19 in order to move the supersonic nozzle 5 in the downstream direction of the airflow. Upon receiving this signal, the drive control device 19 operates the drive device 15 to move the supersonic nozzle 5 in the downstream direction of the airflow.
It moves to a position where the free jet space between the supersonic nozzle 5 and the supersonic diffuser 10 is eliminated and automatically stops. After moving the supersonic nozzle 5, gas is supplied from a high pressure gas supply source. The supersonic diffuser 10 or the measurement chamber 6 includes:
A plurality of pressure sensors 58 are installed in advance, and the output values of these pressure sensors 58 are imported into a computer 59 and compared with previously known static pressure distribution data when the supersonic diffuser 10 is started. It is determined whether the supersonic diffuser 10 is started. If it is determined that the supersonic diffuser 10 has started, the computer 5
9 sends a control signal to a drive control device 19 that moves the supersonic nozzle 5. The drive control device 19 operates the drive device 15 in response to this signal, moves the supersonic nozzle 5 to a predetermined position in the upstream direction of the flow, and automatically stops it. After starting the supersonic diffuser 10, the time required to separate the supersonic nozzle 5 and the supersonic diffuser 10 in the direction of the airflow is determined by the pressure loss that occurs when the free jet space is created by separating them, and the pressure loss between the supersonic nozzle 5 and the supersonic nozzle 5. Since the pressure balance in the supersonic wind tunnel may collapse due to the sudden increase in the area of the space emitted from the exit, the shock wave that has moved upstream of the supersonic nozzle 5 is gradually released so that it does not return to the measurement chamber. . In the first to eighth embodiments of the present invention, except for the sixth embodiment, all others relate to free jet type wind tunnels, but in the case of a free jet type wind tunnel, the test specimen was inserted into the free jet part and tested. Often investigates the aerodynamic properties of the body. The following is an example in which a test specimen is inserted into the free jet section. First, before supplying gas from the high-pressure gas supply source, the test object 55 is installed in a place where the air flow ejected from the supersonic nozzle 5 does not directly touch the test object 55, for example, under the supersonic diffuser 10. Set it lower than the wall. Here, the test specimen 55 has a structure that allows it to be moved in the vertical direction by a jack 56 using hydraulic pressure, compressed air, or the like. One end of the cylinder of the jack 56 is fixed to the inner surface of the lower wall of the measurement chamber 6, and the tip of the moving part is connected to a fixed base 57 on which the test specimen 55 is set in advance. In addition, the reduction flow path 7 of the supersonic diffuser lO
, a plurality of pressure sensors 58 for detecting pressure data are installed in the constant cross-sectional area flow path 8, the enlarged flow path 9, or the measurement chamber 6. Next, in order to move to a position where there is no free jet space between the supersonic nozzle 5 and the supersonic diffuser 10, the computer 59 sends a control signal to the drive control device 19 to cause the supersonic nozzle 5 to move in the downstream direction of the airflow. The drive control device 19 receives this signal and controls the drive device 15.
(for example, a jack) to move the supersonic nozzle 5 in the downstream direction of the flow, move to a position where the free jet space between the supersonic nozzle 5 and the supersonic diffuser 10 is eliminated, and automatically stop. After moving the supersonic nozzle 5, gas is supplied to the supersonic nozzle 5 from a high pressure gas supply source. The gas expanded by the supersonic nozzle 5 is ejected into the measurement chamber 6. The air is exhausted through a supersonic diffuser 10 located downstream of the measurement chamber 6. Here, starting of the supersonic diffuser 10 can be determined by examining static pressure distribution data of the supersonic diffuser 10 or the measurement chamber 6. The output values of the supersonic diffuser 10 or the plurality of pressure sensors 58 installed in the measurement chamber 6 are input into the computer 59, and the data of the static pressure distribution at the time of starting the supersonic diffuser 10, which is known in advance, is stored in the computer. Then, the computer 59 automatically compares and evaluates this data with the static pressure distribution data, and when it is determined that the supersonic diffuser 10 is in the starting state, the computer 59 moves the supersonic nozzle 5! 15
A control signal is sent to the drive control device 19 that controls the flow, and the canter control device engineer 9 receives this signal and operates the drive device 15 to move the supersonic nozzle 5 to a predetermined position in the upstream direction of the flow. Stop at. Thereafter, the test object moving jack 56 is automatically operated to set the test object 55 in a predetermined position in the supersonic flow. Further, if it is determined that the supersonic diffuser 10 is not in the starting state, the supersonic nozzle 5 is not moved. All these operations can now be performed automatically. [Effects of the Invention] According to the present invention, when starting a supersonic wind cylinder, a means for reducing the distance between the supersonic nozzle and the supersonic diffuser is provided to significantly reduce the free jet region, and the gas flows in a free jet. Since the pressure loss that sometimes occurs can be reduced and the starting pressure of the supersonic diffuser can be lowered, the cost of equipment and power for supplying high enthalpy gas can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例を示す超音速風洞装置の縦
断面図、第2図は本発明の第2実施例を示す超音速風洞
装置の縦断面図、第3図は本発明の第3実施例を示す超
音速風洞装置の縦断面図、第4図は本発明の第4実施例
を示す超音速風洞装置の縦断面図、第5図は本発明の第
5実施例を示す超音速風洞装置の縦断面図、第6図は本
発明の第6実施例を示す超音速風洞装置の縦断面図、第
7図は本発明の第7実施例を示す超音速風洞装置の縦断
面図、第8@は本発明の第8実施例を示す超音速風洞装
置の縦断面図、第9図は本発明の超音速ディフューザの
他の移動機構の正面図、第10図は本発明の超音速ディ
フューザの他の移動機構の正面図、第11図は本発明の
超音速ディフューザの他の移動機構の正面図、第12図
は本発明の超音速風洞装置の制御装置の構成を示すブロ
ック図、第13図は従来のフリージェット型超音速風洞
装置の縦断面図、第14図は超音速ディフューザの始動
及び作動と超音速ノズル上流全圧との関係を示した図、
第15図は超音速ディフューザの始動時の超音速ノズル
と超音速ディフューザの距離及び超音速ノズル上流全圧
との関係を示した図である。 符号の説明 2・・・高圧気体供給管、4・・・ノズルスロート、5
・・・超音速ノズル、6・・・測定室、7・・・縮小流
路、8・・・断面積一定流路、9・・・拡大流路。 10・・・超音速ディフューザ、11・・・排気管、1
2・・・遮蔽管、13・・・シール部材、14・・・ベ
ローズ、15・・・ジヤツキ、支持材16゜17・・・
軸受、19・・・縦動制御装置、21・・・直管部、2
2・・・ディフューザ移動部、23・・・ディフューザ
固定部、24・・・測定室固定部、25・・・測定室固
定部、26・・・車輪、27・・・レール、28・・・
固定材、29・・・測定室ベローズ、30・・・スリッ
ト、31・・・移動ディフューザ、32・・・ジヤツキ
固定台、33・・・電動機、34・・・ネジ、35・・
・ナツトホルダ、36・・・ナツト、37・・・軸受、
38・・・固定材、39・・・プーリー、40・・・ベ
ルト、50・・・バネ、55・・・試験体、58・・・
圧力センサ、59・・・コンピュータ。 バ2
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a supersonic wind tunnel apparatus showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of a supersonic wind tunnel apparatus showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of a supersonic wind tunnel apparatus showing a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of a supersonic wind tunnel apparatus showing a third embodiment of the present invention, FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view of a supersonic wind tunnel apparatus showing a fourth embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view of a supersonic wind tunnel apparatus showing a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of a supersonic wind tunnel apparatus showing a seventh embodiment of the present invention. FIG. 9 is a front view of another moving mechanism of the supersonic diffuser of the present invention, and FIG. FIG. 11 is a front view of another moving mechanism of the supersonic diffuser of the present invention, and FIG. 12 is a front view of another moving mechanism of the supersonic diffuser of the present invention. FIG. 13 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional free jet type supersonic wind tunnel device; FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the startup and operation of the supersonic diffuser and the total pressure upstream of the supersonic nozzle;
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the distance between the supersonic nozzle and the supersonic diffuser and the total pressure upstream of the supersonic nozzle at the time of starting the supersonic diffuser. Explanation of symbols 2... High pressure gas supply pipe, 4... Nozzle throat, 5
. . . Supersonic nozzle, 6. Measurement chamber, 7. Reduction flow path, 8. Constant cross-sectional area flow path, 9. Expansion flow path. 10...Supersonic diffuser, 11...Exhaust pipe, 1
2... Shielding pipe, 13... Seal member, 14... Bellows, 15... Jacket, support material 16° 17...
Bearing, 19...Longitudinal motion control device, 21...Straight pipe section, 2
2... Diffuser moving part, 23... Diffuser fixing part, 24... Measuring chamber fixing part, 25... Measuring chamber fixing part, 26... Wheel, 27... Rail, 28...
Fixing material, 29... Measuring chamber bellows, 30... Slit, 31... Moving diffuser, 32... Jacket fixing base, 33... Electric motor, 34... Screw, 35...
・Nut holder, 36... Nut, 37... Bearing,
38...Fixing material, 39...Pulley, 40...Belt, 50...Spring, 55...Test specimen, 58...
Pressure sensor, 59...computer. Ba 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、高エンタルピ気体を供給する気体供給源と、一方を
該気体供給源に接続した気体供給管と、一方が該気体供
給管に接続し内側に絞りを有し他方が開口端をなし前記
高エンタルピ気体が膨脹して噴出する超音速ノズルと、
一方の開口端が前記超音速ノズルの開口端と対向し縮小
流路と断面積一定流路と拡大流路とからなる超音速ディ
フューザと、前記超音速ノズルと該超音速ディフューザ
を外気から遮蔽する遮蔽体からなる測定室と、前記超音
速ディフューザの拡大流路に接続する排気管とを有する
高エンタルピ超音速風洞装置において、対向する前記超
音速ノズルの開口端と前記超音速ディフューザの開口端
との距離を変える手段を設けたことを特徴とする高エン
タルピ超音速風洞装置。 2、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュー
ザの開口端との距離を変える手段は前記超音速ノズルの
開口端と前記超音速ディフューザの開口端とを対向して
近接または離間させる手段であることを特徴とする請求
項1に記載の高エンタルピ超音速風洞装置。 3、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュー
ザの開口端との距離を変える手段は、前記測定室内に設
けた前記超音速ディフューザの縮小流路を移動させる手
段と該縮小流路に接続する断面積一定流路に設けた摺動
自在の二重管と、を有することを特徴とする請求項1に
記載の高エンタルピ超音速風洞装置。 4、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュー
ザの開口端との距離を変える手段は、前記測定室内に設
けた前記超音速ノズルを移動させる手段と前記超音速ノ
ズルの上流側の気体供給管に設けた摺動自在の二重管と
、を有することを特徴とする請求項1に記載の高エンタ
ルピ超音速風洞装置。 5、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュー
ザの開口端との距離を変える手段は、前記超音速ディフ
ューザの断面積一定流路を移動させる手段と、前記超音
速ディフューザの断面積一定流路と測定室壁との間に設
けた摺動部と、前記超音速ディフューザの拡大流路と前
記排気管の間に設けたベローズとを有することを特徴と
する請求項1に記載の高エンタルピ超音速風洞装置。 6、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュー
ザの開口端との距離を変える手段は、前記超音速ノズル
を移動させる手段と、前記超音速ノズルと測定室壁との
間に設けた摺動部と、前記超音速ノズルと前記気体供給
管の間に設けたベローズとを有することを特徴とする請
求項1に記載の高エンタルピ超音速風洞装置。 7、前記ベローズに代わり前記超音速ディフューザの拡
大流路の下流側に直管部を接続し前記排気管とで構成す
る二重構造の摺動部を設けたことを特徴とする請求項5
に記載の高エンタルピ超音速風洞装置。 8、前記ベローズに代わり前記超音速ノズルの縮小流路
の上流側に直管部を接続し前記気体供給管とで構成する
二重構造の摺動部を設けたことを特徴とする請求項6に
記載の高エンタルピ超音速風洞装置。 9、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュー
ザの開口端との距離を変える手段は、前記超音速ノズル
に固着した前記測定室壁と前記超音速ディフューザに固
着した前記測定室壁との間に設けた摺動部と、前記超音
速ディフューザ側の測定室を移動させる手段と、前記超
音速ディフューザの拡大流路と前記排気管の間に設けた
ベローズとを有することを特徴とする請求項1に記載の
高エンタルピ超音速風洞装置。 10、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュ
ーザの開口端との距離を変える手段は、前記超音速ノズ
ルに固着した前記測定室壁と前記超音速ディフューザに
固着した前記測定室壁との間に設けた摺動部と、前記超
音速ノズル側の測定室を移動させる手段と、前記超音速
ノズルと前記気体供給管の間に設けたベローズとを有す
ることを特徴とする請求項1に記載の高エンタルピ超音
速風洞装置。 11、前記摺動部に代わりベローズを設けたことを特徴
とする請求項9に記載の高エンタルピ超音速風洞装置。 12、前記摺動部に代わりベローズを設けたことを特徴
とする請求項10に記載の高エンタルピ超音速風洞装置
。 13、前記ベローズに代わり前記超音速ディフューザの
拡大流路の下流側に直管部を接続し前記排気管とで構成
する二重構造の摺動部を設けたことを特徴とする請求項
9、請求項11のうち何れか1項に記載の高エンタルピ
超音速風洞装置。 14、前記ベローズに代わり前記超音速ノズルの縮小流
路の上流側に直管部を接続し前記気体供給管とで構成す
る二重構造の摺動部を設けたことを特徴とする請求項1
0、請求項12のうち何れか1項に記載の高エンタルピ
超音速風洞装置。 15、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュ
ーザの開口端との距離を変える手段は、前記超音速ノズ
ル下流に接続したダクト状の測定室と、該測定室に摺動
自在に挿入された移動ディフューザと、該移動ディフュ
ーザを移動させる手段と、前記ダクト状の測定室内側に
設けたシール部材とを有することを特徴とする請求項1
に記載の高エンタルピ超音速風洞装置。 16、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュ
ーザの開口端との距離を変える手段は、一方が前記気体
供給管に摺動自在に挿入され他方がダクト状の測定室に
摺動自在に挿入される移動ノズルと、該移動ノズルを移
動させる手段と、該移動ノズルと摺動する前記気体供給
管と前記測定室内側に設けたシール部材とを有すること
を特徴とする請求項1に記載の高エンタルピ超音速風洞
装置。 17、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュ
ーザの開口端との距離を変える手段は、前記超音速ノズ
ルと前記超音速ディフューザとが対向して摺動自在に挿
入される遮蔽管と、該遮蔽管を前記超音速ノズル若しく
は前記超音速ディフューザの挿入方向に移動させる手段
とを有することを特徴とする請求項1に記載の高エンタ
ルピ超音速風洞装置。 18、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュ
ーザの開口端との距離を変える手段は、前記超音速ディ
フューザの複数の部材からなる縮小流路と1つの断面積
一定流路とを回転自在に連結する部材と、前記複数の部
材を回転させる手段とを有することを特徴とする請求項
1に記載の高エンタルピ超音速風洞装置。 19、前記超音速ノズルの開口端と前記超音速ディフュ
ーザの開口端との距離を変える手段は、前記超音速ディ
フューザ又は前記測定室に設けた複数の圧力センサと、
該複数の圧力センサが出力する前記超音速ディフューザ
又は前記測定室の静圧分布を入力し予め定められている
始動時の静圧分布と比較し始動したと判定した場合に前
記超音速ノズル若しくは前記測定室若しくは前記超音速
ディフューザを移動させる制御手段とを有することを特
徴とするに請求項1から請求項18のうち何れかに1項
に記載の高エンタルピ超音速風洞装置。 20、高エンタルピ気体を超音速ノズルで膨脹させて測
定室に超音速で噴出させ所定の風洞実験を行い、該測定
室に噴出した気体を超音速ディフューザで圧力を上昇さ
せて排気系へ導く高エンタルピ超音速風洞の運転方法に
おいて、前記高エンタルピ気体を前記超音速ノズルに供
給して該超音速ノズルに発生する衝撃波が前記超音速デ
ィフューザの断面積一定流路を通過すると同時に、前記
超音速ノズルの開口端と超音速ディフューザの開口端と
の距離を変えることを特徴とする高エンタルピ超音速風
洞の運転方法。 21、前記衝撃波の通過を前記超音速ディフューザ又は
測定室に設けた複数の圧力センサが出力する静圧分布に
より判定することを特徴とする請求項20に記載の高エ
ンタルピ超音速風洞の運転方法。
[Claims] 1. A gas supply source supplying a high enthalpy gas, a gas supply pipe connected at one end to the gas supply source, and one connected to the gas supply pipe and having a constriction on the inside; a supersonic nozzle having an open end and in which the high enthalpy gas expands and is ejected;
a supersonic diffuser having one opening end facing the opening end of the supersonic nozzle and comprising a contracting flow path, a constant cross-sectional area flow path, and an expanding flow path; and shielding the supersonic nozzle and the supersonic diffuser from outside air. In a high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus having a measurement chamber made of a shield and an exhaust pipe connected to an expanded flow path of the supersonic diffuser, an open end of the supersonic nozzle and an open end of the supersonic diffuser that face each other, A high enthalpy supersonic wind tunnel device characterized by having a means for changing the distance between. 2. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser is means for causing the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser to face each other and approach or separate from each other. The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to claim 1, characterized in that: 3. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser is connected to a means for moving a reduction channel of the supersonic diffuser provided in the measurement chamber and the reduction channel. 2. The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to claim 1, further comprising a slidable double pipe provided in a constant cross-sectional area flow path. 4. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser includes means for moving the supersonic nozzle provided in the measurement chamber and gas supply upstream of the supersonic nozzle. The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to claim 1, further comprising a slidable double pipe provided in the pipe. 5. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser includes means for moving a constant cross-sectional area flow path of the supersonic diffuser, and a means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser. The high enthalpy device according to claim 1, further comprising a sliding portion provided between the channel and the measurement chamber wall, and a bellows provided between the enlarged flow channel of the supersonic diffuser and the exhaust pipe. Supersonic wind tunnel equipment. 6. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser includes means for moving the supersonic nozzle and a slide provided between the supersonic nozzle and the wall of the measurement chamber. The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to claim 1, further comprising a moving part and a bellows provided between the supersonic nozzle and the gas supply pipe. 7. In place of the bellows, a double-structured sliding section is provided, which is connected to a straight pipe section on the downstream side of the enlarged channel of the supersonic diffuser and connected to the exhaust pipe.
High enthalpy supersonic wind tunnel device described in. 8. In place of the bellows, a double-structured sliding section is provided, which is connected to the straight pipe section on the upstream side of the contracting flow path of the supersonic nozzle and connected to the gas supply pipe. High enthalpy supersonic wind tunnel device described in. 9. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser is configured to change the distance between the measurement chamber wall fixed to the supersonic nozzle and the measurement chamber wall fixed to the supersonic diffuser. A claim characterized by comprising a sliding part provided between, a means for moving the measurement chamber on the side of the supersonic diffuser, and a bellows provided between the enlarged flow path of the supersonic diffuser and the exhaust pipe. The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to item 1. 10. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser is configured to change the distance between the measurement chamber wall fixed to the supersonic nozzle and the measurement chamber wall fixed to the supersonic diffuser. 2. The method according to claim 1, further comprising: a sliding part provided between the gas supply tube, a means for moving the measurement chamber on the supersonic nozzle side, and a bellows provided between the supersonic nozzle and the gas supply pipe. High enthalpy supersonic wind tunnel apparatus described. 11. The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to claim 9, characterized in that a bellows is provided in place of the sliding part. 12. The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to claim 10, characterized in that a bellows is provided in place of the sliding part. 13. Claim 9, characterized in that, in place of the bellows, a sliding part with a double structure is provided, which is configured by connecting a straight pipe part to the downstream side of the enlarged flow path of the supersonic diffuser and connecting it to the exhaust pipe. The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to claim 11. 14. Claim 1 characterized in that, in place of the bellows, a double-structured sliding part is provided, which is configured by connecting a straight pipe part to the upstream side of the contracting flow path of the supersonic nozzle and connecting it to the gas supply pipe.
0. The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to claim 12. 15. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser includes a duct-shaped measurement chamber connected downstream of the supersonic nozzle, and a means for slidingly inserted into the measurement chamber. Claim 1, further comprising: a movable diffuser, means for moving the movable diffuser, and a sealing member provided on the inside of the duct-shaped measurement chamber.
High enthalpy supersonic wind tunnel device described in. 16. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser is such that one side is slidably inserted into the gas supply pipe and the other side is slidably inserted into the duct-shaped measurement chamber. 2. The measuring chamber according to claim 1, further comprising a movable nozzle to be inserted, a means for moving the movable nozzle, the gas supply pipe that slides on the movable nozzle, and a sealing member provided inside the measurement chamber. High enthalpy supersonic wind tunnel equipment. 17. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser includes a shielding pipe into which the supersonic nozzle and the supersonic diffuser are slidably inserted so as to face each other; The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to claim 1, further comprising means for moving the shielding tube in the direction of insertion of the supersonic nozzle or the supersonic diffuser. 18. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser is capable of freely rotating a reduced flow path consisting of a plurality of members and one constant cross-sectional area flow path of the supersonic diffuser. The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to claim 1, further comprising: a member connected to the plurality of members; and means for rotating the plurality of members. 19. The means for changing the distance between the opening end of the supersonic nozzle and the opening end of the supersonic diffuser includes a plurality of pressure sensors provided in the supersonic diffuser or the measurement chamber;
The static pressure distribution of the supersonic diffuser or the measurement chamber output by the plurality of pressure sensors is input and compared with a predetermined static pressure distribution at startup, and if it is determined that the supersonic nozzle or the measurement chamber has started. 19. The high enthalpy supersonic wind tunnel apparatus according to claim 1, further comprising a control means for moving the measurement chamber or the supersonic diffuser. 20. Perform a specified wind tunnel experiment by expanding high enthalpy gas using a supersonic nozzle and ejecting it into a measurement chamber at supersonic speed. In the method of operating an enthalpy supersonic wind tunnel, the high enthalpy gas is supplied to the supersonic nozzle so that a shock wave generated in the supersonic nozzle passes through a constant cross-sectional area flow path of the supersonic diffuser, and at the same time, the supersonic nozzle A method of operating a high-enthalpy supersonic wind tunnel characterized by changing the distance between the open end of the diffuser and the open end of the supersonic diffuser. 21. The method of operating a high enthalpy supersonic wind tunnel according to claim 20, wherein the passage of the shock wave is determined based on the static pressure distribution output from the supersonic diffuser or a plurality of pressure sensors provided in the measurement chamber.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102023078A (en) * 2010-11-18 2011-04-20 中国人民解放军国防科学技术大学 Supersonic plane mixing layer wind tunnel
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