JPH056128B2 - - Google Patents
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- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、開放空間のある回流形の管路を有
し、その開放空間が計測部となつている風洞装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a wind tunnel apparatus having a circulation type pipe line with an open space, and the open space serving as a measurement section.
[従来の技術]
周知の如く風路系の空力、熱力および騒音特性
等の実験を行うための風洞装置は知られている。
しかしながら、当然のことながら、気流がノズル
から開放空間に吹出す際、騒音が発生する。[Prior Art] As is well known, wind tunnel apparatuses for conducting experiments on aerodynamics, thermal forces, noise characteristics, etc. of air passage systems are known.
However, of course, noise is generated when the airflow is blown out of the nozzle into the open space.
この種の気流発生騒音は、従来、噴流騒音が主
体であるとの見地から、高速(風速が約100m/
s以上)気流用のノズルでは、ノズルの断面状を
菊花形にしたりあるいは2重ノズルとして同軸2
重噴流にすることにより噴流騒音を低減するよう
にしていた。 Conventionally, this type of airflow noise is mainly caused by jet noise.
s or more) For airflow nozzles, the cross section of the nozzle is made into a chrysanthemum shape, or a double nozzle is used with two coaxial
The jet noise was reduced by creating a heavy jet flow.
しかし、低速(風速が約50m/s以下)気流用
のノズルでは、噴流騒音の発生は微少であり、ス
トレートなダクトあるいはノズルを用いること
が、最も騒音が少なくなる方法であるとされてい
る。従つて、低速のノズル噴流から発生する気流
発生騒音を、現状より少なくすることは困難であ
る、というのが一般論となつていた。 However, nozzles for low-speed airflow (wind speed of about 50 m/s or less) generate very little jet noise, and it is said that using a straight duct or nozzle is the method to minimize noise. Therefore, it has been generally accepted that it is difficult to reduce the airflow noise generated from the low-velocity nozzle jet compared to the current situation.
また、開放空間は気流の干渉を小さくし、騒音
等の音響測定が便利なことが望まれるが、スペー
ス上開放空間を気流が干渉しないように広くとる
ことはできない。 Further, it is desired that the open space minimizes airflow interference and makes it convenient to measure acoustics such as noise, but due to space considerations, the open space cannot be made wide enough to prevent airflow interference.
特許第156476号明細書には風洞の静圧勾配を調
整する技術が開示されている。しかしながら、か
かる公知技術のノズルでは、静圧勾配を調整する
ために、調整片の開き角は15°以下でなければ目
的は達成できず、この技術を騒音の低下に適用す
ることはできない。 Patent No. 156476 discloses a technique for adjusting the static pressure gradient in a wind tunnel. However, in the nozzle of such known technology, in order to adjust the static pressure gradient, the opening angle of the adjustment piece must be 15 degrees or less to achieve the purpose, and this technology cannot be applied to reduce noise.
[解決する課題]
したがつて本発明の目的は、気流の干渉が少な
く、かつ気流発生騒音を低減できる風洞装置を提
供するにある。[Problems to be Solved] Accordingly, an object of the present invention is to provide a wind tunnel device that has less interference with airflow and can reduce noise generated by airflow.
[発明の原理]
本発明者は種々実験研究の結果、ストレートな
ノズルから低速気流が吹出す際に発生する騒音
は、噴流自体の発生音と、ノズル端部からの渦放
出音とに区分でき、それらのうち渦放出音が大部
分であり、この渦放出音を低減すれば気流発生騒
音を低減できることを発見した。ここで渦放出音
とは、ノズル端部におけるノズル内外の流速分布
の不連続に起因する渦の放出に伴つてノズル端部
から発生する音である。[Principle of the Invention] As a result of various experimental studies, the present inventor has found that the noise generated when a low-velocity airflow is blown out from a straight nozzle can be divided into the noise generated by the jet itself and the noise emitted from the vortex from the end of the nozzle. We discovered that most of these noises are vortex shedding noises, and that by reducing this vortex shedding noise, we can reduce airflow generated noise. Here, the vortex shedding sound is the sound generated from the nozzle end due to the discontinuity of the flow velocity distribution inside and outside the nozzle at the nozzle end.
[課題を解決するための手段]
本発明によれば、開放空間のある回流形の管路
を有し、その開放空間が計測部となつている風洞
装置において、前記管路の一端にノズルが設けら
れ、その対向する反対端にベルマウスが設けら
れ、そして前記管路には送風機が設けられてお
り、前記ノズルの端部にはストレート部とそのス
トレート部に前記ノズルの外方へ開いたテーパ状
のフランジ部とが形成され、前記フランジが外方
へ開いている角度は30°ないし60°となつている。[Means for Solving the Problems] According to the present invention, in a wind tunnel apparatus having a recirculation type conduit with an open space, and the open space serving as a measurement section, a nozzle is provided at one end of the conduit. a bell mouth is provided at the opposite end thereof, and a blower is provided in the conduit, a straight part is provided at the end of the nozzle, and a bell mouth is provided at the opposite end of the nozzle. A tapered flange portion is formed, and the angle at which the flange opens outward is 30° to 60°.
[作用効果の説明]
したがつて、管路内の送風機を駆動すれば、空
気は開放空間からベルマウスに吸込まれて管路を
通つてノズルから開放空間に放出される。このよ
うに開放空間において吸込まれる空気の量と放出
される空気の量とがほぼ等しいので、干渉が生ぜ
ず、またスペース的にもコンパクトとなる。[Description of Effects] Therefore, when the blower in the conduit is driven, air is sucked into the bell mouth from the open space, passes through the conduit, and is discharged from the nozzle into the open space. In this way, the amount of air taken in and the amount of air released in the open space are approximately equal, so there is no interference and the space is compact.
そして、ストレート部からフランジ部に空気が
流れる際に、フランジの角部で気流の剥離が生
じ、ノズル部の端部から放出される渦の大きさや
放出周期をランダム化させることができ、その結
果、渦放出音の発生量を小さくして気流発生騒音
を低減することができる。そして、テーパの開き
角度が吹出し方向に対し30°〜60°の範囲の場合、
最も効果的に気流発生騒音を低減することができ
る。 When air flows from the straight section to the flange section, separation of the airflow occurs at the corners of the flange, making it possible to randomize the size and emission period of the vortex emitted from the end of the nozzle section. , the amount of vortex shedding sound generated can be reduced to reduce airflow generated noise. If the opening angle of the taper is in the range of 30° to 60° with respect to the blowing direction,
Airflow generated noise can be most effectively reduced.
また本発明においては、ノズル端部において外
方へ開いたフランジ部を設けているだけなので、
本発明をノズルに適用することはノズルから吹出
す気流に何ら障害を与えず、風洞装置としての空
力的性能を低下させる要因にはならない。 In addition, in the present invention, only a flange portion that opens outward is provided at the end of the nozzle.
Applying the present invention to a nozzle does not cause any obstruction to the airflow blown out from the nozzle, and does not become a factor that deteriorates the aerodynamic performance of the wind tunnel device.
前記フランジ部の角度が30°以下では実験の結
果、フランジ部のないストレートノズルよりも騒
音が大きい。これは渦放出音の発生が大となるか
らである。また60°以上ではストレートノズルと
ほぼ同じ騒音が発生する。これはフランジがその
役目をしないからである。したがつて、フランジ
部の開き角度は30°〜60°としなければならない。 Experiments have shown that when the angle of the flange is 30 degrees or less, the noise is louder than a straight nozzle without a flange. This is because the generation of vortex shedding noise becomes large. Also, at angles above 60°, almost the same noise as a straight nozzle is generated. This is because the flange does not play that role. Therefore, the opening angle of the flange portion must be between 30° and 60°.
[実施例]
以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図に示すセミオープン型の風洞装置は風洞
本体1を備え、その風洞本体1は、計測部4が開
放空間となつている回流形の管路であつて、その
両端部にはノズル10とベルマウス5とが相い対
して設けられている。そして、軸流送風機2から
の気流(第1図矢印で示す)は、第1のコーナベ
ーン3aおよび第2のコーナベーン3bでガイド
されてノズル10から吹出る。そして該気流はベ
ルマウス5から入つて第3のコーナベーン3cお
よび第4のコーナベーン3dでガイドされて還流
するようになつている。なお、図中符号6はトラ
バース装置、7は給排気装置、8はブリーザホー
ルであるが、本発明の要旨と直接関係がないので
詳細な説明を省略する。 The semi-open type wind tunnel apparatus shown in FIG. and a bell mouth 5 are provided facing each other. The airflow (indicated by arrows in FIG. 1) from the axial blower 2 is guided by the first corner vane 3a and the second corner vane 3b and blows out from the nozzle 10. The airflow enters from the bell mouth 5, is guided by the third corner vane 3c and the fourth corner vane 3d, and is refluxed. In the figure, reference numeral 6 is a traverse device, 7 is an air supply/exhaust device, and 8 is a breather hole, but since these are not directly related to the gist of the present invention, detailed explanations will be omitted.
第2図および第3図において、ノズル10は断
面が長方形状(横長な長方形)をしたストレート
部11と、ストレート部11の端部に付設された
フランジ部12とからなつている。 In FIGS. 2 and 3, the nozzle 10 consists of a straight section 11 having a rectangular cross section (horizontally long rectangle) and a flange section 12 attached to the end of the straight section 11.
第3図において、図中矢印で示す気流の吹出し
方向に対するフランジ部12の開き角度をαとす
ると、図示の実施例では、
α=30°〜60°
となつており、そしてフランジ面12の長さCは
ストレート部の内径寸法(長方形断面の場合は縦
方向の長さ)をDとすると、
C≧0.2D
となつている。 In FIG. 3, if α is the opening angle of the flange portion 12 with respect to the air blowing direction indicated by the arrow in the figure, then α=30° to 60° in the illustrated embodiment, and the length of the flange surface 12 is The length C is C≧0.2D, where D is the inner diameter dimension of the straight part (length in the vertical direction in the case of a rectangular cross section).
この実施例において、ストレート部11から放
出される渦の大きさや放出周期は、フランジ部1
2を設けることによつてランダム化される。その
結果、渦放出音の発生量が小さくなつて気流放出
音が効果的に低減されるのである。 In this embodiment, the size and emission period of the vortices emitted from the straight portion 11 are different from those of the flange portion 11.
It is randomized by providing 2. As a result, the amount of vortex shedding noise is reduced, and airflow shedding noise is effectively reduced.
第4図はD=300mm、C=75mm、風速36m/sec
における発生騒音の1/3オクターブバンドスペク
トルおよびA特性騒音レベルを示すものであり、
開き角度αを15°、30°、60°、90°にした場合と、
フランジ部を設けていないストレートノズルとを
比較実験した結果を示している。この第4図から
分るように、α=15°の場合は、周波数の低い範
囲でストレートノズルより音圧レベルが大きく、
α=90°の場合はストレートノズルの場合と略々
同一な特性を示し、α=30°〜60°の範囲に設定し
た場合が最も音圧レベルの低減効果が大きいこと
が判る。 Figure 4 shows D=300mm, C=75mm, wind speed 36m/sec
This shows the 1/3 octave band spectrum and A-weighted noise level of the noise generated in
When the opening angle α is 15°, 30°, 60°, and 90°,
This shows the results of a comparative experiment with a straight nozzle without a flange. As can be seen from Fig. 4, when α = 15°, the sound pressure level is higher than that of the straight nozzle in the low frequency range.
It can be seen that when α=90°, the characteristics are almost the same as those of the straight nozzle, and when α is set in the range of 30° to 60°, the effect of reducing the sound pressure level is greatest.
第5図は発生騒音の1/3オクターブバンドスペ
クトルおよびA特性騒音レベルを示すものであ
り、ノズル口径D=300mm、開き角度α=45°、風
速36m/sの条件で、フランジ部12(第3図)
の長さCを0.1Dあるいは0.2D以上にした場合と、
ストレートノズルとを比較実験した結果を示す。
この第5図から判るように、C=0.1Dの場合は
周波数の低い範囲においてはストレートノズルの
場合よりも音圧レベルが大きく、フランジ部12
の長さC=0.2D以上の場合が最も音圧レベルの
低減効果が大きいことが判る。 Figure 5 shows the 1/3 octave band spectrum and A-weighted noise level of the generated noise, and shows the nozzle diameter D = 300 mm, opening angle α = 45°, and wind speed of 36 m/s. Figure 3)
When the length C is 0.1D or 0.2D or more,
The results of a comparative experiment with a straight nozzle are shown.
As can be seen from Fig. 5, in the case of C=0.1D, the sound pressure level is higher in the low frequency range than in the case of the straight nozzle, and the flange portion 12
It can be seen that the sound pressure level reduction effect is greatest when the length C=0.2D or more.
第6図はノズルの別の実施例を示し、ノズル1
0aの円形断面のストレート部11aの端部に
30°〜60°で開いたフランジ部12aを設けた例を
示している。第6図の実施例においても第2図に
示す実施例と同様の作用効果があり、気流発生騒
音が低減される。 FIG. 6 shows another embodiment of the nozzle, nozzle 1
At the end of the straight part 11a with a circular cross section of 0a
An example is shown in which a flange portion 12a opened at 30° to 60° is provided. The embodiment shown in FIG. 6 also has the same effect as the embodiment shown in FIG. 2, and airflow generated noise is reduced.
[発明の効果]
以上の如く、本発明によれば下記の優れた効果
を奏する。[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides the following excellent effects.
(1) ストレート部からノズル部に流れる気流の渦
がフランジ角部より剥離し、その結果、渦の大
きさや放出周期をランダム化できる。(1) The vortex of the airflow flowing from the straight part to the nozzle part separates from the flange corner, and as a result, the size and emission period of the vortex can be randomized.
(2) したがつて騒音の大部分をしめる渦放出音の
発生量を小さくできる。(2) Therefore, the amount of vortex shedding sound that makes up most of the noise can be reduced.
(3) 開放空間における気流の干渉がない。(3) No airflow interference in open space.
(4) 所定の角度で外方に開いているフランジ部を
設ければよく、気流中の渦はフランジ部から離
れてしまい、フランジ部は吹出す気流に障害を
与えず、空力的特性が低下しない。(4) It is sufficient to provide a flange section that opens outward at a predetermined angle, and the vortices in the airflow will be separated from the flange section, and the flange section will not impede the blowing airflow, reducing aerodynamic characteristics. do not.
第1図は本発明を実施した風洞装置の説明図、
第2図は本発明に実施されるノズルを示す斜視
図、第3図は第2図の側断面図、第4図および第
5図はそれぞれ本発明の効果を示す1/3オクター
ブバンドスペクタルおよびA特性騒音レベルを示
す図、第6図は本発明に実施される別のノズルを
示す斜視図である。
1……風洞本体、2……軸流送風機、4……計
測部、10,10a……風洞用ノズル、11,1
1a……ストレート部、12,12a……フラン
ジ部、α……開き角度。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a wind tunnel device implementing the present invention,
FIG. 2 is a perspective view showing a nozzle implemented in the present invention, FIG. 3 is a side sectional view of FIG. 2, and FIGS. 4 and 5 are a 1/3 octave band spectrum and a FIG. 6 is a perspective view of another nozzle implemented in the present invention. 1... Wind tunnel main body, 2... Axial blower, 4... Measurement section, 10, 10a... Wind tunnel nozzle, 11, 1
1a... Straight part, 12, 12a... Flange part, α... Opening angle.
Claims (1)
放空間が計測部となつている風洞装置において、
前記管路の一端にノズルが設けられ、その対向す
る反対端にベルマウスが設けられ、そして前記管
路には送風機が設けられており、前記ノズルの端
部にはストレート部とそのストレート部に連接し
て外方へ開いたテーパ状のフランジ部とが形成さ
れ、前記フランジが外方へ開いている角度は30°
ないし60°であることを特徴とする風洞装置。1. In a wind tunnel device that has a circulation type pipe with an open space, and the open space serves as a measurement section,
A nozzle is provided at one end of the pipe, a bell mouth is provided at the opposite end thereof, a blower is provided in the pipe, and a straight part is provided at the end of the nozzle, and a bell mouth is provided at the opposite end of the pipe. A tapered flange portion that is connected and opens outward is formed, and the angle at which the flange opens outward is 30°.
A wind tunnel device characterized by an angle between 60° and 60°.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP27333987A JPH01116427A (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Nozzle for wind tunnel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27333987A JPH01116427A (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Nozzle for wind tunnel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01116427A JPH01116427A (en) | 1989-05-09 |
JPH056128B2 true JPH056128B2 (en) | 1993-01-25 |
Family
ID=17526513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27333987A Granted JPH01116427A (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Nozzle for wind tunnel |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH01116427A (en) |
Families Citing this family (4)
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JP6681309B2 (en) * | 2016-10-17 | 2020-04-15 | 株式会社荏原製作所 | Wind tunnel equipment |
JP2019132804A (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 株式会社荏原製作所 | Wind tunnel device |
CN109551176B (en) * | 2018-10-18 | 2021-04-16 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | Manufacturing method of steel runner automobile wind tunnel nozzle segment |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP27333987A patent/JPH01116427A/en active Granted
Also Published As
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