JPH09329524A - Wind tunnel experimenting apparatus - Google Patents
Wind tunnel experimenting apparatusInfo
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- JPH09329524A JPH09329524A JP14472096A JP14472096A JPH09329524A JP H09329524 A JPH09329524 A JP H09329524A JP 14472096 A JP14472096 A JP 14472096A JP 14472096 A JP14472096 A JP 14472096A JP H09329524 A JPH09329524 A JP H09329524A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、高層ビルや橋梁等
の大型構造物の耐風安定性等を実験・計測するための風
洞実験装置に関し、より詳しくは、限られたスペースを
有効に活用し得るコンパクトな構成で、種々の実験・計
測が可能な多機能風洞実験装置を提供するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wind tunnel experimental apparatus for testing and measuring wind resistance stability of large structures such as high-rise buildings and bridges, and more specifically, to effectively utilize a limited space. It is intended to provide a multi-function wind tunnel test device capable of various experiments and measurements with a compact configuration to be obtained.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の風洞としてはゲッチンゲン型や
エッフェル型の風洞が知られている。前者は風路が閉ル
ープ状になっており、気流が回流するタイプであるのに
対し、後者は風路への気流取入口と測定胴下流の吐出口
とが開放されているタイプであり、外部大気の変動の影
響を避けるため室内還流方式を採用するのが一般的であ
る。2. Description of the Related Art Göttingen type and Eiffel type wind tunnels are known as wind tunnels of this type. The former is a type in which the air passage is in a closed loop shape and the air flow circulates, whereas the latter is a type in which the air flow inlet to the air passage and the discharge outlet downstream of the measuring cylinder are open. It is common to adopt the indoor recirculation method to avoid the influence of atmospheric fluctuations.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、構造物に作用する外力のうち、空気や水などの流体
に起因する静的・動的外力に焦点を当て、これらの流体
力の諸特性、および流体力と構造物の応答挙動との相互
作用、さらに構造物の多様化に伴う新しい流体力学的諸
現象、等の解明のために各現象をシミュレートするため
の実験装置群を具備した多機能風洞実験装置を提供する
ことにある。また、そのために、精度が良く、しかも限
られたスペースを有効に活用し得るコンパクトな風洞実
験装置を提供せんとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to focus on static and dynamic external forces caused by fluids such as air and water among the external forces acting on a structure. Of experimental equipment for simulating various characteristics of fluids, interaction between fluid force and response behavior of structures, new hydrodynamic phenomena associated with diversification of structures, etc. It is to provide a multi-function wind tunnel experiment device equipped with. Further, for this reason, it is an object of the present invention to provide a compact wind tunnel experiment device which has high accuracy and can effectively utilize a limited space.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、送風機としてシロッコファンを
採用し、拡散胴の拡散角を大きくとることにより、整流
胴気流方向の長さを短縮したものである。これにより、
各種実験を実施するための測定部長さを充分確保できる
コンパクトな室内回流式の風洞実験装置が実現した。測
定胴を充分長くとることによって、測定部に精度の良い
気流を発生させることができる。In order to achieve the above object, the invention of claim 1 adopts a sirocco fan as a blower and increases the diffusion angle of the diffusion cylinder to increase the length in the air flow direction of the rectifying cylinder. It is a shortened one. This allows
We have realized a compact indoor circulation type wind tunnel experiment device that can secure a sufficient length of the measurement part for conducting various experiments. By making the measuring cylinder sufficiently long, it is possible to generate an accurate air flow in the measuring section.
【0005】請求項2の発明は、風洞の壁面の一部を鉛
直軸まわりに回転可能な回転パネルで構成し、前記回転
パネルの一方を平坦面とし、他方の壁面を曲面状とし、
前記回転パネルを反転させることにより異なる風路断面
積を形成させるようにしたものである。これもコンパク
トな風洞実験装置のコンパクト化に大いに寄与してい
る。According to a second aspect of the present invention, a part of the wall surface of the wind tunnel is composed of a rotary panel rotatable about a vertical axis, one of the rotary panels is a flat surface, and the other wall surface is a curved surface.
By reversing the rotating panel, different air passage cross-sectional areas are formed. This also contributes greatly to downsizing of the compact wind tunnel experiment device.
【0006】請求項3の発明は、複数の回転ブレードと
開口パネルにより主流方向変動気流を発生させる主流方
向変動気流発生装置を具備したことを特徴としている。The invention of claim 3 is characterized by comprising a mainstream direction varying airflow generating device for generating a mainstream direction varying airstream by a plurality of rotating blades and an opening panel.
【0007】前記主流方向変動気流発生装置が、上下2
ヵ所に8等分の扇形スリットを有するパネルと、前記扇
形スリットの中心を軸心として回転自在に支持した4枚
翼の回転ブレードと、前記回転ブレードを同期回転させ
るためのタイミングベルトと、前記回転ブレードを回転
駆動させるための電動機とを具備した構成とすることが
できる(請求項4)。The mainstream direction-changing airflow generating device has two upper and lower
A panel having eight equally divided fan-shaped slits, a rotating blade of four blades rotatably supported with the center of the fan-shaped slit as an axis, a timing belt for synchronously rotating the rotating blade, and the rotating member. An electric motor for rotating the blade may be provided (claim 4).
【0008】前記パネルを風洞の所定部位に着脱自在と
することにより(請求項5)、必要なときにのみパネル
を取り付けることができる。その際、キャスタ等の移動
手段を設けておくと着脱作業が容易となる。By allowing the panel to be attached to and detached from a predetermined portion of the wind tunnel (claim 5), the panel can be attached only when necessary. At that time, if a moving means such as a caster is provided, the attachment / detachment work becomes easy.
【0009】請求項6の発明は、測定胴内の模型取付け
部の天井および床面に、主流方向に対して直角に延びる
スリットを設け、各スリットに沿って複数のスピーカー
を配列した音響付加装置を具備したことを特徴としてい
る。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a sound adding device in which slits extending at right angles to the mainstream direction are provided on the ceiling and floor of the model mounting portion in the measuring cylinder, and a plurality of speakers are arranged along each slit. It is characterized by having.
【0010】前記音響付加装置により模型の上側面およ
び下側面に同相もしくは逆相で単一周波数の正弦波状の
圧力変動を与えることができる(請求項7)。By the sound adding device, it is possible to apply a single-frequency sinusoidal pressure fluctuation in phase or in antiphase to the upper and lower surfaces of the model (claim 7).
【0011】請求項8の発明は、外輪を風洞の壁面に固
定するとともに床面に立設したフレームにより支持し、
内輪をモータで回転駆動するようにしたベアリングと、
前記内輪に固定した上下一対のバーと、前記一対のバー
の両端間に張設した引っ張りバネと、前記引っ張りバネ
の中間部間に架け渡した、中心部に被試験体を支持する
ための中間バーとで構成したバネ支持を具備したことを
特徴としている。このバネ支持装置により、被試験体の
仰角(姿勢)を種々設定し、その条件下で被試験体の振
動応答を計測することができる。また、フレーム、ベア
リングにはモータとクランクシャフト、スライドベアリ
ングにより駆動される被試験体の強制加振装置を設置す
ることが可能であり、種々の仰角下で鉛直方向並進運
動、水平方向並進運動、ねじれ運動等の振動状態を被試
験体に対して個々に与えることができる。たとえば、長
大橋梁桁断面の基本的フラッター性能を調査し、対フラ
ッター性能により優れた桁断面開発を行うため、および
構造物の各種空力現象を解明するために二次元剛体模型
をバネ支持し、その振動応答特性を計測するために用い
るほか、強制振動状態における非定常空気力や非定常圧
力の計測等々種々の実験・計測が可能である。さらに、
大径の、それゆえに質量の大なるベアリングをフレーム
で支持し、被試験体を支持する部材をこのベアリングか
ら直接風洞内に臨ませたことにより、風洞の壁面ノイズ
が遮断され測定精度が向上する。According to the invention of claim 8, the outer ring is fixed to the wall surface of the wind tunnel and is supported by the frame standing on the floor surface.
A bearing that rotates the inner ring with a motor,
A pair of upper and lower bars fixed to the inner ring, a tension spring tensioned between both ends of the pair of bars, and an intermediate portion for supporting the DUT in the center portion, which is bridged between intermediate portions of the tension springs. It is characterized by having a spring support constituted by a bar. With this spring support device, various elevation angles (postures) of the test object can be set, and the vibration response of the test object can be measured under the conditions. In addition, it is possible to install a forced vibration device for the DUT that is driven by a motor, a crankshaft, and a slide bearing on the frame and bearings, and perform vertical translational motion, horizontal translational motion under various elevation angles. A vibration state such as a twisting motion can be individually given to the DUT. For example, in order to investigate the basic flutter performance of a long bridge girder cross section, to develop an excellent girder cross section due to anti-flutter performance, and to elucidate various aerodynamic phenomena of a structure, a two-dimensional rigid body model is supported by a spring and its In addition to being used to measure vibration response characteristics, various experiments and measurements such as measurement of unsteady aerodynamic force and unsteady pressure in the forced vibration state are possible. further,
A large-diameter and therefore large-mass bearing is supported by the frame, and the member that supports the DUT is exposed directly from this bearing to the wind tunnel, and wall noise in the wind tunnel is blocked, improving measurement accuracy. .
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1および図2に風洞実験装置の
全体概観を示す。図1は実験室の建屋内に据え付けた状
態の風洞(1)の側面図であり、図2はその平面図であ
る。これらの図から分かるように、この風洞(1)はエ
ッフェル型の室内還流タイプである。風洞(1)の測定
胴部分の壁面は透明アクリル板で構成され、内部の被試
験体(模型)の様子などが外部から透視できるようにな
っている。風洞(1)の測定胴部分に配設さた各種の装
置について、以下に順次説明する。1 and 2 show the general view of a wind tunnel experimental apparatus. FIG. 1 is a side view of a wind tunnel (1) installed in a building of a laboratory, and FIG. 2 is a plan view thereof. As can be seen from these figures, this wind tunnel (1) is an Eiffel type indoor circulation type. The wall surface of the measurement body of the wind tunnel (1) is made of a transparent acrylic plate so that the state of the test object (model) inside can be seen through from the outside. Various devices provided in the measurement body portion of the wind tunnel (1) will be sequentially described below.
【0013】風洞(1)の上流端に、電動機(2)で駆
動される送風機(3)が設置されてある。送風機(3)
の吹出口から吐出された気流は拡散胴(4)、整流胴
(5)および第一縮流胴(6)を経て第二縮流胴(7)
へと進み、測定胴内を流過して下流端の開口から実験室
内に吹き出し、実験室内を回流して再び送風機(3)に
吸い込まれる。送風機(3)として具体的にはシロッコ
ファンを採用するとともに、拡散胴(4)の拡散角を大
きく(図示例の場合約60゜)とることにより、送風機
(3)自体の気流方向の長さが短いこととあいまって、
風洞(1)の全長を著しく短縮することができた。その
結果、狭い空間を利用した室内回流式で、小さな絞り比
でも十分な精度を確保できる、コンパクトな多機能風洞
実験装置が実現したものである。A blower (3) driven by an electric motor (2) is installed at the upstream end of the wind tunnel (1). Blower (3)
The airflow discharged from the air outlet of the second passage passes through the diffusion cylinder (4), the flow straightening cylinder (5) and the first contraction cylinder (6), and then the second contraction cylinder (7).
Then, the air flows through the measuring cylinder, blows out from the opening at the downstream end into the laboratory, circulates in the laboratory, and is sucked into the blower (3) again. Specifically, a sirocco fan is adopted as the blower (3), and the diffusion angle of the diffusion cylinder (4) is set to be large (about 60 ° in the illustrated example) so that the length of the blower (3) in the air flow direction can be increased. Coupled with the short
The total length of the wind tunnel (1) could be significantly shortened. As a result, we have realized a compact multi-function wind tunnel experimental device that is an indoor circulation type that uses a small space and that can secure sufficient accuracy even with a small throttle ratio.
【0014】また、第二縮流胴(7)は、図2から分か
るとおり、風路の左右に設置された一対の回転パネル
(8)を有する。各回転パネル(8)は鉛直軸を中心と
して回転可能であり、図2に実線で示された状態では、
平坦なパネル壁面(8a)が大断面の風路壁面の一部を
構成している。この状態から回転パネル(8)を180
゜回転させると、曲面状のパネル壁面(8b)が図2に
想像線で示す小断面の風路壁面の一部を構成することと
なる。このように回転パネル(8)を反転させるだけの
簡単な操作で、単一の風洞(1)において大断面と小断
面の二様の風路断面積を選択的に形成させることができ
る。なお、測定胴の風路断面積を変更可能とするため、
回転パネル(8)の下流側の風洞壁面を構成するパネル
も風路を横断する方向に移動可能になっている。Further, as can be seen from FIG. 2, the second contraction cylinder (7) has a pair of rotating panels (8) installed on the left and right of the air passage. Each rotating panel (8) is rotatable about a vertical axis, and in the state shown by the solid line in FIG.
The flat panel wall surface (8a) constitutes a part of the air passage wall surface having a large cross section. From this state, turn the rotating panel (8) 180
When rotated by a degree, the curved panel wall surface (8b) constitutes a part of the air passage wall surface having a small cross section shown by an imaginary line in FIG. In this way, by a simple operation only by reversing the rotating panel (8), it is possible to selectively form two kinds of air passage cross-sectional areas of the large cross section and the small cross section in the single wind tunnel (1). In addition, in order to be able to change the air duct cross-sectional area of the measuring cylinder,
The panel forming the wind tunnel wall on the downstream side of the rotary panel (8) is also movable in the direction traversing the air passage.
【0015】第一縮流胴(6)の下流側に、乱流境界層
の制御とともに様々な地表面粗度に対応する大気境界層
を風洞内に模擬する目的で、スパイヤーとラフネスブロ
ックよりなる乱流境界層発生装置が設けられてある。こ
の乱流境界層発生装置は、たとえば、都市上空風、海上
風、草原上風をそれぞれ模擬できるものである。スパイ
ヤーは幾何学形状の非定常変化が可能であり、ラフネス
ブロックとの併用により乱流諸特性の制御が可能であ
る。なお、この乱流境界層発生装置は従来のものと実質
上変わるところがないため図示を省略する。On the downstream side of the first contraction cylinder (6), a spyer and a roughness block are provided for the purpose of controlling the turbulent boundary layer and simulating the atmospheric boundary layer corresponding to various surface roughness in the wind tunnel. A turbulent boundary layer generator is provided. This turbulent boundary layer generator is capable of simulating, for example, urban winds, sea winds, and grass winds. Speyer can change the geometric shape unsteadily, and can control various turbulent flow characteristics by using it together with the roughness block. The turbulent boundary layer generator is substantially the same as the conventional one, and is not shown.
【0016】模型等の供試体(図示せず)は図3および
図4に示すバネ支持装置(9)により風洞(1)内の所
定位置に支持される。バネ支持装置(9)は風洞(1)
の壁面に大径のベアリング(11)を取り付け、ベアリ
ング(11)の外輪(11a)を固定して内輪(11
b)を回転可能とし、その内輪(11b)に引っ張りバ
ネ(12)を介して中間バー(13)を浮遊状態で連結
したものである。ベアリング(11)の外輪(11a)
は小断面測定胴の両側の床面に立設したフレーム(1
0)で支持させる。内輪(11b)の側面に扇形のウオ
ームホイール(14b)を固定するとともに、外輪(1
1a)の側面に減速機付きサーボモータ(15)を固定
してその出力軸にウオームホイール(14b)と噛み合
うウオーム(14a)を取り付け、ウオームギヤ(1
4)を構成させる。A specimen (not shown) such as a model is supported at a predetermined position in the wind tunnel (1) by a spring supporting device (9) shown in FIGS. 3 and 4. The spring support device (9) is the wind tunnel (1)
A large-diameter bearing (11) is attached to the wall surface of the inner ring (11) while the outer ring (11a) of the bearing (11) is fixed.
b) is made rotatable, and an intermediate bar (13) is connected to its inner ring (11b) via a tension spring (12) in a floating state. Outer ring (11a) of bearing (11)
Is a frame (1
Support with 0). The fan-shaped worm wheel (14b) is fixed to the side surface of the inner ring (11b), and the outer ring (1
A servomotor (15) with a speed reducer is fixed to the side surface of 1a), and a worm (14a) that meshes with a worm wheel (14b) is attached to the output shaft of the worm gear (1).
4) is configured.
【0017】内輪(11b)の側面に上下一対のバー
(16)を固定し、この一対のバー(16)の両端間に
引っ張りバネ(12)を張設する。両引っ張りバネ(1
2)の中間部間に中間バー(13)を架け渡して引っ張
りバネ(12)のバランスにより浮遊状態となす。中間
バー(13)の中心部には、風胴(1)の壁面の貫通孔
(17)から風路内に向けて延びた取付部(18)があ
り、この取付部(18)に模型(図示せず)を取り付け
るのである。風洞(1)の壁面に貫通孔(17)が存在
することから、戻り気流対策として防風カバー(1a,
1b)を設けてある。また、風圧による横揺れを防止す
るため、内輪(11b)の側面から主流方向にアーム
(19)を出し、その端部にヒンジ(20)を設けてボ
ス(21)をはめ込み、そのボス(21)とベアリング
(11)の中心を結ぶ板(22)を取り付け、板(2
2)の両端部に板バネ(23)を付けてヒンジ(20)
を支点として模型が自由に上下運動できるようにし、か
つ、横振れを防止する。A pair of upper and lower bars (16) are fixed to the side surfaces of the inner ring (11b), and tension springs (12) are stretched between both ends of the pair of bars (16). Both tension springs (1
The intermediate bar (13) is bridged between the intermediate portions of (2) and the tension spring (12) is balanced so as to be in a floating state. At the center of the intermediate bar (13), there is a mounting portion (18) extending from the through hole (17) in the wall surface of the wind tunnel (1) toward the inside of the air passage, and the mounting portion (18) has a model ( (Not shown) is attached. Since the through hole (17) is present in the wall surface of the wind tunnel (1), the windbreak cover (1a,
1b) is provided. In order to prevent rolling due to wind pressure, an arm (19) is extended from the side surface of the inner ring (11b) in the mainstream direction, a hinge (20) is provided at its end, and a boss (21) is fitted into the arm (19). ) And the center of the bearing (11) are attached to the plate (22),
Attach leaf springs (23) to both ends of 2) and hinge (20)
Allows the model to freely move up and down with the fulcrum as a fulcrum, and prevents lateral shake.
【0018】サーボモータ(15)とウオームギヤ(1
4)とで構成される駆動装置によって、内輪(11b)
を所望の角度位置に旋回させたり、往復揺動運動を行わ
せることができる。内輪(11b)の回転に伴って模型
の傾斜角度が変化する。このようにして模型の固定およ
び傾斜角度を円滑かつ容易に自動設定できる。しかも、
このバネ支持装置により、模型の仰角変更と、後述する
加振とを同時に行うことができる。設定傾斜角はたとえ
ば−15゜〜+15゜とし、連続的に設定可能である。
このベアリング(11)の設定角度等の調整は実験室内
の操作盤よりサーボモータ(15)を遠隔制御すること
により、あるいは、機側より手動にて行うことができ
る。模型の振動自由度は鉛直たわみ、ねじれ、流れ方
向、ローリングとし、各モードの変更は手動にて行う。Servo motor (15) and worm gear (1
4) and the driving device composed of the inner ring (11b)
Can be swung to a desired angular position, and a reciprocating rocking motion can be performed. The inclination angle of the model changes with the rotation of the inner ring (11b). In this way, the fixation and inclination angle of the model can be smoothly and easily automatically set. Moreover,
With this spring support device, the elevation angle of the model can be changed and the vibration described below can be performed at the same time. The set inclination angle is, for example, −15 ° to + 15 ° and can be set continuously.
The adjustment of the set angle and the like of the bearing (11) can be performed by remotely controlling the servo motor (15) from the operation panel in the laboratory or manually from the machine side. The degree of freedom of vibration of the model is vertical deflection, twist, flow direction, and rolling, and each mode is changed manually.
【0019】さらにバネ支持装置(9)には、自由振動
実験用模型減衰装置、自由振動実験用模型加振装置、強
制振動実験用模型加振装置等が併設される。自由振動実
験用模型減衰装置は、たとえば、長大橋梁桁断面の基本
的フラッター性能を調査し、対フラッター性能により優
れた桁断面開発を行うための自由振動実験に使用され
る。バネ支持された2次元剛体模型の構造減衰を所定の
値に調整するための装置である。鉛直たわみ、ねじれ、
流れ方向の3つのモードで個々に減衰制御が可能であ
る。自由振動実験用模型加振装置は、たとえば耐風性に
優れた長大橋の桁断面開発を目的として、バネ支持され
た二次元剛体模型を強制加振するための装置であり、自
由振動法による非定常空気力測定その他に用いられる。
鉛直たわみ、ねじれ、流れ方向の三つのモードで個々に
加振制御が可能である。模型の左右で、同相および逆相
で各モードの単一周波数の正弦加振が可能である。Further, the spring support device (9) is provided with a model damping device for free vibration experiment, a model vibration device for free vibration test, a model vibration device for forced vibration test and the like. The model damping device for free vibration experiment is used, for example, in a free vibration experiment for investigating the basic flutter performance of a long-sized bridge girder section and developing a girder section superior in anti-flutter performance. It is a device for adjusting the structural damping of a two-dimensional rigid body model supported by a spring to a predetermined value. Vertical deflection, twist,
Damping control is possible in each of the three modes in the flow direction. The model vibration device for free vibration experiments is a device for forcibly exciting a spring-supported two-dimensional rigid model for the purpose of, for example, the development of girder cross sections of long bridges with excellent wind resistance. Used for steady-state aerodynamic measurement and others.
It is possible to individually control vibration in three modes: vertical deflection, twist, and flow direction. Single-frequency sinusoidal excitation of each mode in in-phase and anti-phase is possible on the left and right sides of the model.
【0020】強制振動実験用模型加振装置(31)は、
たとえば長大橋のフラッター性能の調査および桁断面開
発のために、振動中の二次元剛体模型に作用する非定常
空気力、非定常圧力の計測に用いられる。図5ないし図
7に示すように、ベアリング(11)に支持された模型
に対して、減速機付電動機(32)により駆動されるク
ランク(33)およびロッド(34)により、模型を強
制的に加振する。強制振動実験用模型加振装置(31)
は、使用時、風路を挟んで左右各一個対称に、バネ支持
装置(9)のベアリング(11)の内輪(11b)の側
面にボルトにて設置される。板(35)の中央付近には
中心を介して対称の位置にリニアガイド(36)を取り
付け、それに沿ってスライドする板(37)を取り付け
る。その板(37)の中央に軸受(38)を設け、クラ
ンクロッド(34)と連結するアーム(39)を取り付
けた軸(40)を回転自在に支持させる。そして、模型
はこの軸(40)の内端に取り付けるのである。揺動固
定ピン(39’)によりアーム(39)の揺動を阻止す
ると、電動機(32)の回転に伴って板(37)がスラ
イドし、軸(40)を介して模型に直動往復運動をさせ
る。揺動固定を解くとともに直動固定ピン(37’)に
よりスライド運動を阻止すると模型は揺動運動のみを行
う。鉛直たわみ、ねじれ、流れ方向の三つのモードで個
々に単一周波数の正弦加振制御が可能である。鉛直たわ
みモードおよびねじれモードとして使用する場合は、リ
ニアガイド装置が鉛直方向になるように固定する(図1
0)。流れ方向モードとして使用する場合は、リニアガ
イド装置が主流方向になるように固定する(図7)。各
モードの変更は手動にて行う。ベアリング(11)の設
定角度および加振周波数の調整は、実験室内の操作盤よ
り電動機(15,32)の回転数を遠隔制御することに
よって行う。The model vibration device (31) for the forced vibration experiment is
For example, it is used for measurement of unsteady aerodynamic force and unsteady pressure acting on a two-dimensional rigid body model during vibration in order to investigate the flutter performance of a long bridge and to develop a girder section. As shown in FIGS. 5 to 7, the model supported by the bearing (11) is forcibly forced by the crank (33) and the rod (34) driven by the electric motor (32) with a reducer. Vibrate. Model shaker for forced vibration experiment (31)
When used, are mounted symmetrically on the left and right sides of the air passage by bolts on the side surface of the inner ring (11b) of the bearing (11) of the spring support device (9). A linear guide (36) is attached to the plate (35) near the center of the plate at a symmetrical position with respect to the center, and a plate (37) sliding along the linear guide (36) is attached. A bearing (38) is provided at the center of the plate (37) to rotatably support a shaft (40) having an arm (39) connected to the crank rod (34). Then, the model is attached to the inner end of the shaft (40). When the swing fixing pin (39 ') prevents the swing of the arm (39), the plate (37) slides with the rotation of the electric motor (32), and the plate (37) slides directly on the model via the shaft (40). Let When the rocking fixation is released and the slide movement is blocked by the linear movement fixing pin (37 '), the model performs only the rocking movement. Single frequency sinusoidal vibration control is possible in three modes: vertical deflection, twist, and flow direction. When using the vertical bending mode and the twisting mode, fix the linear guide device so that it is in the vertical direction (Fig. 1).
0). When used in the flow direction mode, the linear guide device is fixed so as to be in the main flow direction (Fig. 7). Change each mode manually. The setting angle of the bearing (11) and the vibration frequency are adjusted by remotely controlling the rotation speed of the electric motors (15, 32) from the operation panel in the laboratory.
【0021】なお、既述のとおり強制振動実験用模型加
振装置(31)は風路の両側に対で設けられ、互いに同
期して作動する必要がある。そのため、板(35)に電
動機(32)を取り付けた場合には、電動機(32)同
士の同期回転や回転角度の一致を電気的に調整する。あ
るいは、図5に想像線で示すような構成を採用すれば、
単一の電動機(32’)で済み、しかも、簡単に同期を
とることができる。すなわち、風路を横断して延在する
軸の両端にプーリー(32”)を固定し、その軸を電動
機(32’)で回転駆動するとともに、電動機(32)
に代えて従動プーリーを取り付け、その従動プーリー
と、プーリー(32”)と、静止部材にバネを介して取
り付けたアイドラとにベルトを巻き掛ける。As described above, the forced vibration test model vibrating devices (31) are provided in pairs on both sides of the air passage and must operate in synchronization with each other. Therefore, when the electric motor (32) is attached to the plate (35), the synchronous rotation of the electric motors (32) and the matching of the rotation angles are electrically adjusted. Alternatively, if the configuration shown by the imaginary line in FIG. 5 is adopted,
Only a single electric motor (32 ') is required, yet synchronization is easy. That is, pulleys (32 ″) are fixed to both ends of a shaft extending across the air passage, and the shaft is rotationally driven by an electric motor (32 ′) and the electric motor (32)
Instead, a driven pulley is attached, and the belt is wound around the driven pulley, the pulley (32 ″), and an idler attached to a stationary member via a spring.
【0022】バネ支持装置(9)およびターンテーブル
(64)には非定常・定常空気力測定装置が併設され、
空力現象の機構解明、フラッター性能の調査および耐風
性に優れた桁断面開発のために、二次元剛体模型、およ
び三次元全体模型に作用する定常・非定常空気力の計測
に用いられる。この装置は直交二成分(X,Y)の力、
天秤のZ軸まわりのモーメントの計測が可能であり、小
断面実験用では抗力、揚力、ピッチングモーメント、大
断面実験用では抗力、揚力、ヨーイングモーメントが計
測することができる。An unsteady / steady aerodynamic force measuring device is attached to the spring support device (9) and the turntable (64).
It is used to measure steady and unsteady aerodynamic forces acting on a two-dimensional rigid model and a three-dimensional overall model in order to elucidate the mechanism of aerodynamic phenomena, investigate flutter performance, and develop girder cross sections with excellent wind resistance. This device uses orthogonal two-component (X, Y) forces,
The moment around the Z axis of the balance can be measured, and the drag, lift, and pitching moment can be measured for small-section experiments, and the drag, lift, and yawing moment can be measured for large-section experiments.
【0023】非定常・定常空気力測定装置は小断面空気
力測定装置および大断面空気力測定装置より構成され
る。小断面空気力測定装置実験は、バネ支持装置(9)
に三分力検出器(天秤)を設置し、その間に模型(図示
せず)を取り付けて行う。三分力検出器(図示せず)
は、バネ支持装置(9)のベアリング(11)の内輪
(11b)の側面の直径方向に架け渡した板に固定す
る。バネ支持装置(9)のベアリング(11)の設定角
度を調整することによって、気流に対する模型の角度を
任意に設定することができる。設定角度の調整は実験室
内の操作盤より電動機(15)を遠隔制御することによ
り行う。The unsteady / steady-state aerodynamic force measuring device comprises a small-section aerodynamic force measuring device and a large-section aerodynamic force measuring device. Small cross section aerodynamic force measurement device, spring support device (9)
A three-component force detector (balance) is installed in and a model (not shown) is installed between them. Three-component force detector (not shown)
Is fixed to a plate spanning the side surface of the inner ring (11b) of the bearing (11) of the spring support device (9) in the diametrical direction. By adjusting the set angle of the bearing (11) of the spring support device (9), the angle of the model with respect to the air flow can be set arbitrarily. The setting angle is adjusted by remotely controlling the electric motor (15) from the operation panel in the laboratory.
【0024】大断面空気力測定装置実験は、ターンテー
ブル(64)上に三分力検出器(天秤)を設置し、その
上に模型(図示せず)を取り付けて行う。ターンテーブ
ル(64)の回転角度を調整することにより気流に対す
る模型の設定角度を任意に変更することができる。な
お、ターンテーブル(64)の設定角度の調整は実験室
内の操作盤より遠隔にて行うことができるが、これにつ
いては模型起振装置に関連して後述する。The large-section aerodynamic force measuring device experiment is performed by installing a three-component force detector (balance) on the turntable (64) and mounting a model (not shown) on it. By adjusting the rotation angle of the turntable (64), the set angle of the model with respect to the air flow can be arbitrarily changed. The adjustment of the set angle of the turntable (64) can be performed remotely from the operation panel in the laboratory, which will be described later in relation to the model exciter.
【0025】空力特性の機構解明とより耐風性に優れた
断面開発を目的として、剥離せん断層に対する外的刺激
と空力特性の関連、空力諸特性に及ぼす乱れの効果を調
査研究する実験計測に用いるため、鉛直変動気流および
主流方向変動気流を個々に発生できる周期変動流発生装
置を設ける。周期変動流発生装置は鉛直変動気流発生装
置(47)と主流方向変動気流発生装置(54)とから
なる。[0025] For the purpose of elucidating the mechanism of aerodynamic characteristics and developing a cross section having more excellent wind resistance, it is used for experimental measurement for investigating and studying the relationship between external stimulus to the separated shear layer and aerodynamic characteristics and the effect of turbulence on various aerodynamic characteristics. Therefore, a periodic fluctuating flow generator that can individually generate a vertical fluctuating airflow and a mainstream direction fluctuating airflow is provided. The periodic fluctuating flow generator comprises a vertical fluctuating air flow generator (47) and a mainstream fluctuating air flow generator (54).
【0026】鉛直変動気流発生装置(47)は可変翼の
正弦加振により鉛直方向変動気流を発生させるもので、
小断面風路内に配置する。図8ないし図10に示すよう
に、多数の翼(48)を水平等間隔に配し、各翼(4
8)をピン(49)で水平軸まわりに揺動可能に支持す
るとともに、各翼(48)の端部に設けたピボット(5
0)をロッド(51)に連結する。ロッド(51)は長
手方向にスライド自在とし、下端部にてクランク(5
2)の一端と連結する。クランク(52)の他端は、床
面に設置した変速機付き電動機(53)の出力軸に連結
する。これにより、電動機(53)の回転に伴い、クラ
ンク(52)を介してロッド(51)が上下運動し、翼
(48)を揺動させる。翼(48)の作動速度の調整は
実験室内の操作盤より電動機(53)の回転数を遠隔制
御することにより行う。また、クランク(52)の位置
を手動にて変更することにより翼(48)の揺動振幅を
調整することができる。The vertical fluctuating air flow generator (47) generates a vertically fluctuating air flow by sinusoidal vibration of the variable blades.
Place in a small cross section air passage. As shown in FIGS. 8 to 10, a large number of blades (48) are arranged at equal horizontal intervals, and each blade (4
8) is supported by a pin (49) so as to be swingable about a horizontal axis, and a pivot (5) provided at an end of each blade (48) is supported.
0) is connected to the rod (51). The rod (51) is slidable in the longitudinal direction, and the crank (5
Connect with one end of 2). The other end of the crank (52) is connected to the output shaft of an electric motor (53) with a transmission installed on the floor. As a result, the rod (51) moves up and down via the crank (52) as the electric motor (53) rotates, causing the blade (48) to swing. The operating speed of the blades (48) is adjusted by remotely controlling the rotation speed of the electric motor (53) from the operation panel in the laboratory. Further, the swing amplitude of the blade (48) can be adjusted by manually changing the position of the crank (52).
【0027】主流方向変動気流発生装置(54)は、小
断面風路に配置して、回転ブレードと開口パネルにより
主流方向変動気流を発生させるものである。すなわち、
図11ないし図13に示すように、パネル(55)の上
下2ヵ所に8等分の扇形スリット(56)を設け、その
中心を軸心として4枚翼の回転ブレード(57)を回転
させ、スリット(56)の開口部分の開閉を繰り返して
主流方向変動気流を発生させる。上下の回転ブレード
(57)はタイミングベルト(58)により同期回転す
るようになっており、変速機付き電動機(59)により
回転駆動する。風洞(1)への設置・取り外しを容易に
するため、パネル(55)の下部にキャスタ(60)を
取り付けてある。回転ブレード(57)の作動速度の調
整は実験室内の操作盤より電動機(59)の回転数を遠
隔制御することにより行う。なお、電動機(59)によ
る回転ブレード(57)の駆動方法は、図11に想像線
で示すようにしてもよい。The mainstream-direction-changing airflow generator (54) is arranged in a small-section airflow passage and generates a mainstream-direction-changing airflow by means of a rotating blade and an opening panel. That is,
As shown in FIGS. 11 to 13, fan-shaped slits (56) are provided at two upper and lower portions of the panel (55), and a four-blade rotary blade (57) is rotated about the center of the slits. The opening / closing portion of the slit (56) is repeatedly opened and closed to generate a mainstream direction-changing airflow. The upper and lower rotary blades (57) are synchronously rotated by the timing belt (58), and are rotationally driven by the electric motor (59) with a transmission. Casters (60) are attached to the lower portion of the panel (55) to facilitate installation and removal in the wind tunnel (1). The operating speed of the rotating blade (57) is adjusted by remotely controlling the rotation speed of the electric motor (59) from the operation panel in the laboratory. The driving method of the rotary blade (57) by the electric motor (59) may be shown by an imaginary line in FIG. 11.
【0028】測定胴内の模型設置位置より風上側に乱流
格子(図示せず)を設置し、模型位置にて規定の乱れ強
さの乱流を発生させる。乱流格子はアルミ角パイプおよ
び角木をボルトにて格子状に組み立てる構造とし、風洞
(1)の天井と床にボルト等で取り付ける。乱流格子は
様々な乱流強度をもつ等方性乱流を風洞(1)内に発生
させ、空力諸特性に及ぼす乱れの効果を調査研究する実
験計測に用いられる。A turbulent flow grid (not shown) is installed on the windward side of the model installation position in the measuring cylinder, and a turbulent flow having a prescribed turbulence intensity is generated at the model position. The turbulent flow grid has a structure in which aluminum square pipes and square wood are assembled in a grid with bolts, and is attached to the ceiling and floor of the wind tunnel (1) with bolts and the like. The turbulent flow grid is used for experimental measurement to generate isotropic turbulence with various turbulence intensities in the wind tunnel (1) and investigate the effect of turbulence on various aerodynamic characteristics.
【0029】各種空力現象の機構解明と耐風安定性に優
れた長大橋の桁断面開発を目的として、剥離せん断層に
対する外的刺激と空力特性の関連を調査研究する実験計
測に用いられる音響付加装置(61)を設置する。この
音響付加装置(61)は、模型のリーディングエッジ付
近の上下面を音響にて刺激するもので、図14および図
15に示すように、測定胴内の模型取付け部の天井およ
び床下に、主流方向に対して直角に延びるスリット(6
2)を設け、各スリット(62)に沿って複数たとえば
8個のスピーカー(63)を配列する。音圧排出口と背
圧排出口以外は密閉構造とする。音圧排出口は幅20m
m程度に絞って音圧を風洞(1)内に放出する。周波数
の調整は周波数発生装置を用いて行う。音響付加装置
(61)のON/OFFおよび周波数の調整は実験室内
の操作盤より遠隔にて行う。模型の上側面および下側面
に同相もしくは逆相で単一周波数の正弦波状の圧力変動
を与えることが可能である。たとえば、模型表面におけ
る圧力の変動振幅を無風雨状態で周波数15Hzで1P
a以上とし、周波数は2〜60Hzの範囲で連続的に制
御できるようにする。[0029] An acoustic addition device used for experimental measurement for investigating and investigating the relationship between external stimulus to the peeling shear layer and aerodynamic characteristics for the purpose of elucidating the mechanism of various aerodynamic phenomena and developing girder section of a long bridge excellent in wind resistance stability Install (61). This sound adding device (61) stimulates the upper and lower surfaces near the leading edge of the model by sound, and as shown in FIG. 14 and FIG. Slits (6
2) is provided, and a plurality of, for example, eight speakers (63) are arranged along each slit (62). A closed structure will be used except for the sound pressure outlet and the back pressure outlet. Sound pressure outlet is 20m wide
Sound pressure is emitted into the wind tunnel (1) by squeezing it to about m. Frequency adjustment is performed using a frequency generator. ON / OFF of the sound addition device (61) and adjustment of the frequency are performed remotely from the operation panel in the laboratory. It is possible to apply in-phase or anti-phase sinusoidal pressure fluctuations of single frequency to the upper and lower surfaces of the model. For example, the amplitude of pressure fluctuation on the model surface is 1 P at a frequency of 15 Hz in a windless condition.
The frequency is a or more, and the frequency can be continuously controlled in the range of 2 to 60 Hz.
【0030】図16および図17に示すように、測定胴
内のターンテーブル(64)上に模型起振装置(65)
を設置する。模型起振装置(65)は模型の基部を強制
加振するための装置であって、塔状構造物、海洋構造物
などを想定し、他の実験装置により計測された地震力、
波力などによる振動を模型に与え、風と波など複数の自
然外力作用下における構造物の応答挙動を把握する調査
研究に用いられる。As shown in FIGS. 16 and 17, the model vibration generator (65) is mounted on the turntable (64) in the measuring cylinder.
Is installed. The model exciter (65) is a device for forcibly exciting the base of the model, and assumes a tower structure, an offshore structure, etc., and seismic force measured by another experimental device,
It is used for research to grasp the response behavior of a structure under the action of multiple natural external forces such as wind and waves by applying vibration due to wave force to the model.
【0031】ターンテーブル(64)は、外輪(66
a)を静止架台(67)上に固定し、内輪(66b)を
回転自在とした大径のベアリング(66)の内輪(66
b)に取り付けてある。内輪(66b)の内周面には内
歯車(68)が形成され、サーボモータ(69)の出力
軸に固定した小歯車(70)と噛み合っている。したが
って、サーボモータ(69)の回転に伴いターンテーブ
ル(64)が旋回する。内輪(66b)の上面に取付け
ベース(71)が設置され、取付けベース(71)の上
面にはガイドウエイ(72)が設けてある。ガイドウエ
イ(72)上に、スライドガイド(73)を介して直動
可能に、下部テーブル(74)が載置されている。下部
テーブル(74)の上面には中間テーブル(75)が相
対回転可能に載置され、さらにその中間テーブル(7
5)の上に上部テーブル(76)が載置されている。中
間テーブル(75)はその下面から下部テーブル(7
4)を貫通して垂下した軸(76)を有し、この軸(7
6)の下端にアーム(77)の一端が固定されている。
アーム(77)の他端はロッド(78)を介して、減速
機付き電動機(79)の出力軸に取り付けたクランク
(80)と連結されている。下部テーブル(74)をベ
ース(71)に固定して下部テーブル(74)の直線運
動を阻止する直動固定ピン(81)、および、中間テー
ブル(75)を下部テーブル(74)に固定して中間テ
ーブル(75)の揺動を阻止する揺動固定ピン(82)
を設けてある。The turntable (64) has an outer ring (66).
The inner ring (66) of a large-diameter bearing (66) in which (a) is fixed on a stationary mount (67) and the inner ring (66b) is rotatable.
It is attached to b). An inner gear (68) is formed on the inner peripheral surface of the inner ring (66b) and meshes with a small gear (70) fixed to the output shaft of the servomotor (69). Therefore, the turntable (64) turns as the servomotor (69) rotates. A mounting base (71) is installed on the upper surface of the inner ring (66b), and a guideway (72) is provided on the upper surface of the mounting base (71). A lower table (74) is mounted on the guideway (72) so as to be linearly movable via a slide guide (73). An intermediate table (75) is rotatably mounted on the upper surface of the lower table (74).
The upper table (76) is placed on top of 5). The intermediate table (75) is attached to the lower table (7
4) has a shaft (76) penetrating therethrough, and this shaft (7
One end of the arm (77) is fixed to the lower end of 6).
The other end of the arm (77) is connected via a rod (78) to a crank (80) attached to the output shaft of a motor with reduction gear (79). By fixing the lower table (74) to the base (71) and preventing the linear motion of the lower table (74) from being linearly fixed, the intermediate table (75) is fixed to the lower table (74). Swing fixing pin (82) for preventing swing of the intermediate table (75)
Is provided.
【0032】模型起振装置(65)により、気流直角水
平方向、気流方向、および鉛直軸まわり回転方向の三方
向に個々に正弦波状の加振が可能である。すなわち、気
流直角水平方向および気流方向の加振を行うときは、直
動固定ピン(81)を取り除いて直動運動を解除すると
ともに、揺動固定ピン(82)を挿入して中間テーブル
(75)の揺動を阻止する。これにより、電動機(7
9)の回転に伴い、上部テーブル(76)が下部テーブ
ル(74)および中間テーブル(75)と一体となって
直線往復運動を行う。鉛直軸まわり回転方向の加振を行
うときは、揺動固定ピン(82)を取り除いて揺動運動
を解除するとともに、直動固定ピン(81)を挿入して
下部テーブル(74)の直線運動を阻止する。これによ
り、電動機(79)の回転に伴い、上部テーブル(7
6)が中間テーブル(75)と一体となって揺動する。
起振周波数の調整は実験室内の操作盤より電動機(7
9)の回転数を遠隔制御することによって行い、クラン
ク回転運動の角度設定は、手動にて行う。気流直角水平
方向あるいは気流方向の位置決めは、サーボモータ(6
9)を回転させてターンテーブル(64)を旋回させる
ことにより行う。With the model vibrating device (65), sinusoidal vibrations can be individually applied in the three directions of the horizontal direction perpendicular to the air flow, the air flow direction, and the rotation direction around the vertical axis. That is, when vibrating in the horizontal direction perpendicular to the air flow and in the air flow direction, the linear motion fixing pin (81) is removed to cancel the linear motion, and the swing fixing pin (82) is inserted to insert the intermediate table (75). ) Rocking. As a result, the electric motor (7
With the rotation of 9), the upper table (76) integrally moves with the lower table (74) and the intermediate table (75) to perform a linear reciprocating motion. When vibrating in the direction of rotation about the vertical axis, the rocking fixing pin (82) is removed to cancel the rocking motion, and the linear motion fixing pin (81) is inserted to linearly move the lower table (74). Prevent. As a result, as the electric motor (79) rotates, the upper table (7
6) swings integrally with the intermediate table (75).
To adjust the vibration frequency, use the electric motor (7
It is performed by remotely controlling the rotation speed in 9), and the angle of the crank rotation movement is manually set. Servo motor (6
This is done by rotating 9) and turning the turntable (64).
【0033】図16(B)は、図16(A)における軸
(76)を中空パイプ(76’)に代えるとともに上部
テーブル(76)中間テーブル(75)にも開口を設け
て貫通穴(76”)を形成した模型起振装置(65)の
変形態様を示す。貫通穴(76”)の存在により、床面
から立ち上げた支持台に天秤を設置してこの天秤を貫通
穴(76”)から風洞内に臨ませる、といったことが可
能となる。16 (B), the shaft (76) in FIG. 16 (A) is replaced with a hollow pipe (76 ') and an opening is also provided in the upper table (76) and the intermediate table (75) to form a through hole (76). The model vibration device (65) in which the "" is formed is shown as a modification. Due to the presence of the through hole (76 "), a balance is installed on a support stand that is raised from the floor surface, and the balance is provided with the through hole (76"). ) From the wind tunnel.
【0034】図18および図19に示す傾斜ケーブル支
持装置(83)は、送電線ケーブルや斜張橋ケーブルな
どを想定し、ケーブル姿勢と空力諸特性との関連、なら
びにケーブル振動に対するよりよいケーブル制振装置の
開発のために、ケーブル模型を任意の風方角で支持する
ことができるようにしたものである。模型支持のケーブ
ルにはピアノ線を使用する。ケーブル模型(84)の一
端はターンテーブル(64)部の天井に設置された上部
止着具(85)に固定し、他端はターンテーブル(6
4)の外周付近に設けた下部止着具(86)に固定す
る。上部止着具(85)は旋回アーム(87)の先端部
に位置し、旋回アーム(87)は減速機付き電動機(8
8)によって旋回駆動される。水平面に対するケーブル
模型の仰角(α)は45°に固定される。気流に対する
ケーブル模型の水平偏角(β)は、アーム(87)ある
いはターンテーブル(64)を旋回させることによって
0°<β< 360°の範囲で調整できる。この設定角度
の調整は実験室内の操作盤の押し釦操作により電動機
(88)を遠隔制御することにより行う。The inclined cable support device (83) shown in FIGS. 18 and 19 is assumed to be a transmission line cable or cable-stayed bridge cable, and has a better cable control against the relation between the cable posture and aerodynamic characteristics and cable vibration. In order to develop the vibration device, the cable model can be supported in any wind direction. Use piano wire for the model support cable. One end of the cable model (84) is fixed to an upper stopper (85) installed on the ceiling of the turntable (64), and the other end is fixed to the turntable (6).
4) It is fixed to the lower stopper (86) provided near the outer circumference. The upper stopper (85) is located at the tip of the swivel arm (87), and the swivel arm (87) has a reduction gear motor (8).
It is driven to rotate by 8). The elevation angle (α) of the cable model with respect to the horizontal plane is fixed at 45 °. The horizontal deflection angle (β) of the cable model with respect to the air flow can be adjusted in the range of 0 ° <β <360 ° by rotating the arm (87) or the turntable (64). The setting angle is adjusted by remotely controlling the electric motor (88) by operating the push button on the operation panel in the laboratory.
【0035】図20および図21にレインバイブレーシ
ョン実験用ケーブル支持装置(89)を示す。この装置
(89)は、送電線ケーブルや斜張橋ケーブルなどを想
定し、降雨を伴うケーブルの空力特性、およびケーブル
振動に対するより有効な制振装置の開発のために、実ス
ケールのケーブル模型(90)を支持し、応答、圧力等
の物理量を計測するためのものである。傾斜角度は、水
平面に対するケーブル模型の仰角α、気流に対するケー
ブル模型の水平偏角αのいずれも45°に設定してあ
る。20 and 21 show a cable support device (89) for a rain vibration experiment. This device (89) assumes a transmission line cable, cable-stayed bridge cable, etc., and develops a full-scale cable model (for the aerodynamic characteristics of the cable accompanying rainfall and the development of a more effective vibration control device against cable vibration). 90) to support and measure physical quantities such as response and pressure. The inclination angle is set to 45 ° for both the elevation angle α of the cable model with respect to the horizontal plane and the horizontal deflection angle α of the cable model with respect to the air flow.
【0036】図20および図21における符号91は降
雨装置を指している。この降雨装置(91)は、送電線
ケーブルや斜張橋ケーブルなどを想定し、空力振動に対
するよりよい制振装置を開発するために、風洞内に人口
降雨を発生させ、降雨を伴うケーブルの空力特性を調査
する目的で使用される。測定部上流の天井より測定胴大
断面の幅方向全域にわたり雨滴が発生し得るようにし
て、測定胴部のターンテーブル(64)後端天井部に、
水道水を導きノズルより測定部に降雨させるものであ
る。測定部天井両サイドに主流方向と平行にガイドウエ
イを取り付け、主流方向に対し直角にブリッジを渡す。
ブリッジは両サイドのガイドウエイ上を単独に手動にて
移動させ、降雨位置を設定することができる。一方を止
め他方を動かすとブリッジは主流直角方向に斜めに懸か
る。ブリッジには複数たとえば10個のノズルを等間隔
に取り付け、風洞内測定部に一様な人口降雨を発生させ
る。床下には返流するしぶきから機器を防水するため、
アクリルのカバーを設ける。上記のカバーの近くに堤を
設け、側溝の水をドライエリアに導く。また、下流の壁
面にネットを張り雨滴を吸収する。降雨装置(91)の
降雨のON/OFFや降雨流量の制御は実験室内の操作
盤より遠隔にて行う。Reference numeral 91 in FIGS. 20 and 21 indicates a rainfall device. This rainfall device (91) assumes transmission line cables, cable-stayed bridge cables, etc., and in order to develop a better damping device against aerodynamic vibrations, it will generate artificial rainfall in the wind tunnel, and aerodynamics of the cables accompanied by rainfall will occur. Used for the purpose of investigating properties. From the ceiling upstream of the measurement unit, raindrops can be generated over the entire width direction of the large cross section of the measurement barrel, and on the rear end ceiling of the turntable (64) of the measurement barrel,
The tap water is introduced and the measurement part is made to rain from the nozzle. Guideways are attached to both sides of the measurement section parallel to the mainstream direction, and bridges are passed at right angles to the mainstream direction.
The bridge can be manually moved on the guideways on both sides to set the rainfall position. When one is stopped and the other is moved, the bridge hangs diagonally in the direction perpendicular to the mainstream. A plurality of nozzles, for example, ten nozzles are attached to the bridge at equal intervals to generate uniform artificial rainfall in the measurement part in the wind tunnel. Under the floor to waterproof the device from splashes that return,
Provide an acrylic cover. A dike is installed near the cover to guide the water in the gutter to the dry area. In addition, a net is placed on the downstream wall to absorb raindrops. ON / OFF of the rainfall of the rainfall device (91) and control of the rainfall flow rate are performed remotely from the operation panel in the laboratory.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
送風機としてシロッコファンを採用し、拡散胴の拡散角
を大きくとることにより、気流方向の長さを短縮してコ
ンパクトな室内回流式の風洞実験装置を提供することが
できる。また、測定胴部分に各種の装置を具備すること
により、コンパクトな構成でありながら種々の実験・計
測を行うことのできる多機能風洞実験装置が得られるも
のである。As described above, according to the present invention,
By adopting a sirocco fan as the blower and increasing the diffusion angle of the diffusion cylinder, it is possible to shorten the length in the air flow direction and provide a compact indoor circulation type wind tunnel experiment device. In addition, by providing various devices in the measurement barrel portion, it is possible to obtain a multi-function wind tunnel experimental device which has a compact structure and can perform various experiments and measurements.
【図1】風洞実験装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of a wind tunnel test device.
【図2】風洞実験装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a wind tunnel test device.
【図3】バネ支持装置の正面図である。FIG. 3 is a front view of a spring support device.
【図4】バネ支持装置の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a spring support device.
【図5】強制振動実験用模型加振装置の正面図である。FIG. 5 is a front view of the model vibration device for forced vibration experiment.
【図6】強制振動実験用模型加振装置の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a model vibration device for forced vibration experiment.
【図7】強制振動実験用模型加振装置の正面図である。FIG. 7 is a front view of a model vibration device for forced vibration experiment.
【図8】鉛直変動気流発生装置の正面図である。FIG. 8 is a front view of the vertical fluctuating airflow generation device.
【図9】鉛直変動気流発生装置の断面図(A)および翼
の平面図(B)である。FIG. 9 is a cross-sectional view (A) of the vertical fluctuating airflow generator and a plan view (B) of the blade.
【図10】図9BのC部拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of part C of FIG. 9B.
【図11】主流方向変動気流発生装置の正面図である。FIG. 11 is a front view of a mainstream direction-changing airflow generating device.
【図12】主流方向変動気流発生装置の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of a mainstream direction variable airflow generating device.
【図13】図12のA部拡大図(A)および回転ブレー
ドの正面図(B)である。13 is an enlarged view (A) of the part A in FIG. 12 and a front view (B) of the rotary blade.
【図14】音響付加装置を示す風洞の横断面図(A)お
よび要部縦断面図(B)である。FIG. 14 is a cross-sectional view (A) and a longitudinal cross-sectional view (B) of a main part of the wind tunnel showing the sound adding device.
【図15】スピーカーの拡大図である。FIG. 15 is an enlarged view of the speaker.
【図16】模型起振装置の断面図である。FIG. 16 is a sectional view of a model vibration device.
【図17】模型起振装置の平面図である。FIG. 17 is a plan view of the model vibration device.
【図18】傾斜ケーブル支持装置を示す風洞の横断面図
である。FIG. 18 is a cross-sectional view of a wind tunnel showing a tilted cable support device.
【図19】傾斜ケーブル支持装置の平面図である。FIG. 19 is a plan view of a tilted cable support device.
【図20】レインバイブレーション実験用ケーブル支持
装置および降雨装置の側面図である。FIG. 20 is a side view of a rain vibration experiment cable support device and a rainfall device.
【図21】レインバイブレーション実験用ケーブル支持
装置および降雨装置の平面図である。FIG. 21 is a plan view of a cable support device for rain vibration experiments and a rainfall device.
1 風洞 3 送風機 4 拡散胴 8 回転パネル 9 バネ支持装置 31 強制振動実験用模型加振装置 47 鉛直変動気流発生装置 54 主流方向変動気流発生装置 61 音響付加装置 64 ターンテーブル 65 模型起振装置 83 傾斜ケーブル支持装置 89 レインバイブレーション実験用ケーブル支持装置 91 降雨装置 1 Wind Tunnel 3 Blower 4 Diffuser Cylinder 8 Rotating Panel 9 Spring Support Device 31 Forced Vibration Experiment Model Excitation Device 47 Vertical Fluctuation Airflow Generator 54 Mainstream Direction Fluctuation Airflow Generator 61 Sound Addition Device 64 Turntable 65 Model Vibration Device 83 Tilt Cable support device 89 Cable support device for rain vibration experiment 91 Rainfall device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮坂 康弘 京都府京都市西京区大枝沓掛町26番地314 有限会社宮坂製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasuhiro Miyasaka 26, 314 Oedakushikakecho, Nishikyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture Miyasaka Manufacturing Co., Ltd.
Claims (8)
拡散胴の拡散角を大きくとることにより、整流胴気流方
向の長さを短縮し、測定胴長さを充分とったことを特徴
とする、室内回流式の風洞実験装置。1. A sirocco fan is adopted as a blower,
An indoor circulation type wind tunnel experiment device characterized in that the length of the flow in the air flow direction of the rectifying cylinder is shortened and the length of the measuring cylinder is sufficient by increasing the diffusion angle of the diffusion cylinder.
可能な回転パネルで構成し、前記回転パネルの一方を平
坦面とし、他方の壁面を曲面状とし、180°回転させ
ることにより異なる風路断面積を形成させるようにした
ことを特徴とする請求項1の風洞実験装置。2. A part of a wall surface of a wind tunnel is composed of a rotary panel rotatable about a vertical axis, one of the rotary panels is a flat surface, and the other wall surface is a curved surface, which is different by rotating 180 degrees. The wind tunnel experimental device according to claim 1, wherein an air passage cross-sectional area is formed.
主流方向変動気流を発生させる主流方向変動気流発生装
置を小断面風路に配置したことを特徴とする請求項2の
風洞実験装置。3. The wind tunnel experimental apparatus according to claim 2, wherein a mainstream direction fluctuation airflow generator for generating a mainstream direction fluctuation airflow by a plurality of rotating blades and an opening panel is arranged in the small cross section air passage.
2ヵ所に8等分の扇形スリットを有するパネルと、前記
扇形スリットの中心を軸心として回転自在に支持した4
枚翼の回転ブレードと、前記回転ブレードを同期回転さ
せるためのタイミングベルトと、前記回転ブレードを回
転駆動させるための電動機とを具備したことを特徴とす
る請求項3の風洞実験装置。4. The main-stream-direction-changing airflow generating device rotatably supports a panel having fan-shaped slits at two upper and lower positions and a center of the fan-shaped slit as an axis.
The wind tunnel experimental apparatus according to claim 3, further comprising: a single-blade rotary blade, a timing belt for synchronously rotating the rotary blade, and an electric motor for rotationally driving the rotary blade.
としたことを特徴とする請求項4の風洞実験装置。5. The wind tunnel experimental device according to claim 4, wherein the panel is detachably attached to a predetermined portion of the wind tunnel.
面に、主流方向に対して直角に延びるスリットを設け、
各スリットに沿って複数のスピーカーを配列した音響付
加装置を具備したことを特徴とする請求項1の風洞実験
装置。6. A slit extending perpendicularly to the mainstream direction is provided on the ceiling and floor of the model mounting portion in the measuring cylinder,
The wind tunnel experiment device according to claim 1, further comprising an acoustic addition device in which a plurality of speakers are arranged along each slit.
よび下側面に同相もしくは逆相で単一周波数の正弦波状
の圧力変動を与えることを特徴とする請求項6の風洞実
験装置。7. The wind tunnel experimental apparatus according to claim 6, wherein the acoustic addition device applies a single-frequency sinusoidal pressure fluctuation in phase or in antiphase to the upper and lower surfaces of the model.
面に立設したフレームにより支持し、内輪をモータで回
転駆動するようにしたベアリングと、前記内輪に固定し
た一対のバーと、前記一対のバーの両端間に張設した引
っ張りバネと、前記引っ張りバネの中間部間に架け渡し
た、中心部に被試験体を支持するための中間バーとで構
成したバネ支持を具備したことを特徴とする請求項1の
風洞実験装置。8. A bearing which fixes an outer ring to a wall surface of a wind tunnel and is supported by a frame erected on a floor surface so that an inner ring is driven to rotate by a motor, a pair of bars fixed to the inner ring, and a pair of the pair. The spring support comprises a tension spring stretched between both ends of the bar, and an intermediate bar for supporting the device under test in the center, which is bridged between the intermediate parts of the tension spring. The wind tunnel test device according to claim 1.
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