JPS6258128A - 風洞のマツハ数制御方法 - Google Patents
風洞のマツハ数制御方法Info
- Publication number
- JPS6258128A JPS6258128A JP19734985A JP19734985A JPS6258128A JP S6258128 A JPS6258128 A JP S6258128A JP 19734985 A JP19734985 A JP 19734985A JP 19734985 A JP19734985 A JP 19734985A JP S6258128 A JPS6258128 A JP S6258128A
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- Japan
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- change
- blower
- model
- value
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- Pending
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- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、閉路型連続運転式、風洞の測定部主流マツ
ハ数の制御に関するものである。
ハ数の制御に関するものである。
第２図は、閉路型連続運転式風洞の例を示す概略図であ
り０図において＋１１は測定部、（２）はプリナムチャ
ンパ、（３１は静圧計、（４）は第１拡散胴部、（５）
は送風機、（６）は！動機、（７）は第２拡赦胴部、（
８）は冷却器、（９）は中間胴、αＧは集合胴、αυは
集合胴内総圧計、 ＣＬＺは計ｊ１：機である。第３図
は、測定部の拡大図であり０図においてＱ３１−１．模
型、 ＋１４１はスティング、α！１９はストラットで
ある。測定部（１）の主流マツハ数は、集合胴内総圧計
αυと静圧計（３）における計測結果から計算により求
められる。
り０図において＋１１は測定部、（２）はプリナムチャ
ンパ、（３１は静圧計、（４）は第１拡散胴部、（５）
は送風機、（６）は！動機、（７）は第２拡赦胴部、（
８）は冷却器、（９）は中間胴、αＧは集合胴、αυは
集合胴内総圧計、 ＣＬＺは計ｊ１：機である。第３図
は、測定部の拡大図であり０図においてＱ３１−１．模
型、 ＋１４１はスティング、α！１９はストラットで
ある。測定部（１）の主流マツハ数は、集合胴内総圧計
αυと静圧計（３）における計測結果から計算により求
められる。
定常状態において、送風機（５）にエリ生ずる総圧上昇
は、全流路における。粘性・剥離等による抵抗から生ず
る総圧降下と一致している。模型α３を含む流路の形状
が一定の時、それぞれの総圧降下の値に対する質量流量
の値が一意的に定まる◎亜音速運転においては、測定部
の主流マツノ＼数は。
は、全流路における。粘性・剥離等による抵抗から生ず
る総圧降下と一致している。模型α３を含む流路の形状
が一定の時、それぞれの総圧降下の値に対する質量流量
の値が一意的に定まる◎亜音速運転においては、測定部
の主流マツノ＼数は。
測定部における流路の断面積、質噴流量、総温度により
定まる。従って亜音速運転における定常状態では、送風
機（５）による総圧上昇と測定部における総温度とが定
まれば、測定部における主流マツハ数が一意的に定まる
ことになる。総温度に冷却器（８）により一定に制御ζ
ｎており、送風機（５）の回転数又は静翼角を変化させ
ることにエリ測定部主流マツハ数が所定の値に調節され
る。第４図は。
定まる。従って亜音速運転における定常状態では、送風
機（５）による総圧上昇と測定部における総温度とが定
まれば、測定部における主流マツハ数が一意的に定まる
ことになる。総温度に冷却器（８）により一定に制御ζ
ｎており、送風機（５）の回転数又は静翼角を変化させ
ることにエリ測定部主流マツハ数が所定の値に調節され
る。第４図は。
送風機の回転数を変えた時の測定部主流マツハ数の時間
変化の一例を示す図であり０回転数の増加の後徐々にマ
ツハ数が変化して新しい定常状態に落ち看いている。
変化の一例を示す図であり０回転数の増加の後徐々にマ
ツハ数が変化して新しい定常状態に落ち看いている。
一方、送風機による総圧上昇が一定であっても。
模型なりの姿勢角が変化すれば、質量流量と総圧降下と
の関係が変わるので、その結果測定部主流マツハ数が変
化する。第５図は、姿勢角を変えた時の、模型に働く抵
抗力の抵抗係数と測定部主流マツハ数の時間変化の一例
を示す図であり、姿勢角の増加とほぼ同時に抵抗力が増
加し、その後マツハ数が減少して新しい定常状態に落ち
着く。従って、測定部主流マツハ数を一定に保つために
は。
の関係が変わるので、その結果測定部主流マツハ数が変
化する。第５図は、姿勢角を変えた時の、模型に働く抵
抗力の抵抗係数と測定部主流マツハ数の時間変化の一例
を示す図であり、姿勢角の増加とほぼ同時に抵抗力が増
加し、その後マツハ数が減少して新しい定常状態に落ち
着く。従って、測定部主流マツハ数を一定に保つために
は。
この変化を補うように送風機の回転数又は静翼角を変え
なければならない。
なければならない。
ところが以上から明らかなよ５に、送風機の回転数、静
翼角の変化の影響、あるいは模型の姿勢角変化の影響が
流路全体に及んで新しい定常状態に落ち着くまでには、
原因となる変化よりもはるかに多くの時間を要する。従
って、測定部主流マツハ数を一定に保つために０通常の
フィードバック制御を用いたのでは１機械的操作に要す
る時間よりも応答時間がはるかに長くなるため、風洞試
験時間も長くなり、送風機、冷却器に要する電力。
翼角の変化の影響、あるいは模型の姿勢角変化の影響が
流路全体に及んで新しい定常状態に落ち着くまでには、
原因となる変化よりもはるかに多くの時間を要する。従
って、測定部主流マツハ数を一定に保つために０通常の
フィードバック制御を用いたのでは１機械的操作に要す
る時間よりも応答時間がはるかに長くなるため、風洞試
験時間も長くなり、送風機、冷却器に要する電力。
作業効率等に多くの無駄が生じる。
従って従来技術においては、姿勢角変化の影響を入間が
予測し、実際にマツハ数の変化が現われる前に送風機の
回転数又は静翼角を変え、その後微調整によりマツハ数
を設定値に持っていくという方法が用いられた。
予測し、実際にマツハ数の変化が現われる前に送風機の
回転数又は静翼角を変え、その後微調整によりマツハ数
を設定値に持っていくという方法が用いられた。
上記のように、従来の方法では姿勢角変化の影響の予測
に人手を要し、また模型によって影響が異なるので、予
測には技量及び多くの経験を要する。本来風洞試験は空
力特性の未知な物体形状に対して行なうものであるから
、このような予測が常に可能である保証はないし１間違
った予測？すれば模型へ１やスティングα乃が破壊する
危険性も生じる。
に人手を要し、また模型によって影響が異なるので、予
測には技量及び多くの経験を要する。本来風洞試験は空
力特性の未知な物体形状に対して行なうものであるから
、このような予測が常に可能である保証はないし１間違
った予測？すれば模型へ１やスティングα乃が破壊する
危険性も生じる。
この発明は、上記の欠点全域り除く几めに、姿勢角変化
の影響を人手によらず予測し１通常のフィードバック制
御を用いるよりも短い応答時間で。
の影響を人手によらず予測し１通常のフィードバック制
御を用いるよりも短い応答時間で。
測定部主流マツハ数の自動制御が行なえるようにしたも
のである。
のである。
この発明に係る制御方法は、模型に働く抵抗力を常に測
定しておき、姿勢角を変化させた時の測定結果の変化か
ら、模型による総圧降下の変化を算出し、変化前と同じ
質量流ｆｉミラ保するのに必要な、送風機による総圧上
昇の値の変化量を予測し、その変化ｔを達成するために
必要な、送風機の回転数又は静翼角を算出するものであ
る。
定しておき、姿勢角を変化させた時の測定結果の変化か
ら、模型による総圧降下の変化を算出し、変化前と同じ
質量流ｆｉミラ保するのに必要な、送風機による総圧上
昇の値の変化量を予測し、その変化ｔを達成するために
必要な、送風機の回転数又は静翼角を算出するものであ
る。
この発明においては、以下の理由により予測が可能とな
る。
る。
（１）模型姿勢角変化による測定部阻塞比変化の測定部
主流マツハ数に与える影響は、模型による総圧降下の変
化による質量流量変化の影響に比べｎば、一般にはるか
に小さく、また測定部線温度は一定に制御されているの
で、測定部主流マツハ数は質量流量によって一意的に定
°まるとしてよい。
主流マツハ数に与える影響は、模型による総圧降下の変
化による質量流量変化の影響に比べｎば、一般にはるか
に小さく、また測定部線温度は一定に制御されているの
で、測定部主流マツハ数は質量流量によって一意的に定
°まるとしてよい。
従つ１．姿勢角変化前と同じ質量流量が確保できれは、
予測としては十分である。
予測としては十分である。
（２）模型に働く抵抗力の変化の、姿勢角変化に対する
遅ｎ時間は、模型の大きさｔＬ、測定部の音速奮ａとし
た時、Ｌ／ａの程度であり、これは流路全体に変化の影
響が伝わって質量流量及び測定部主流マツハ数が変化す
るまでの時間よりはるかに短い。従って抵抗力を測定す
ることによって。
遅ｎ時間は、模型の大きさｔＬ、測定部の音速奮ａとし
た時、Ｌ／ａの程度であり、これは流路全体に変化の影
響が伝わって質量流量及び測定部主流マツハ数が変化す
るまでの時間よりはるかに短い。従って抵抗力を測定す
ることによって。
設定されたマツハ数値における。模型による総圧降下の
新しい姿勢角での値をほぼ正確に予測することができる
。
新しい姿勢角での値をほぼ正確に予測することができる
。
（３） 模型姿勢角を変化させて′４．流路の測定部
以外の部分における総圧降下と質量流量との関係はほと
んど変化しないから、設定された測定部主流マツハ数に
対する全流路での総圧降下の、姿勢角変化による変化量
は、模型による総圧降下の変化にほぼ等しいとしてよい
、 （４）送風機の特性は良く判っているので、所定の総圧
上昇を生じさせるのに必要な回転数及び静翼角の値は計
算可能である。
以外の部分における総圧降下と質量流量との関係はほと
んど変化しないから、設定された測定部主流マツハ数に
対する全流路での総圧降下の、姿勢角変化による変化量
は、模型による総圧降下の変化にほぼ等しいとしてよい
、 （４）送風機の特性は良く判っているので、所定の総圧
上昇を生じさせるのに必要な回転数及び静翼角の値は計
算可能である。
〔実施例」
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。
模型の姿勢角を変化させた時の、模型に働く抵抗力の測
定値の変化量から、模型による総圧降下の変化を算出し
、変化前と同じ質量流量を確保するのに必髪な、送ａ機
による総圧上昇の値の変化量を予測し、その変化量を達
成するために送風機の回転数又は静翼角ｒ変え、さらに
測定部主流マツハ数の計測１直を用い又フィードバック
を行ない、マツハ数を設定値に調節する、〔発明の効果
〕 この発明に工り１以上説明し、ｆｃ通り、模型の姿勢角
変化に対し７て１人間の予即１によらず０通常のフィー
ドバック制御を用いるよりも短い応答時間で、測定部主
流マツハ数の自１４ｊｂ ｔＭＩＪ御が行なえる。
定値の変化量から、模型による総圧降下の変化を算出し
、変化前と同じ質量流量を確保するのに必髪な、送ａ機
による総圧上昇の値の変化量を予測し、その変化量を達
成するために送風機の回転数又は静翼角ｒ変え、さらに
測定部主流マツハ数の計測１直を用い又フィードバック
を行ない、マツハ数を設定値に調節する、〔発明の効果
〕 この発明に工り１以上説明し、ｆｃ通り、模型の姿勢角
変化に対し７て１人間の予即１によらず０通常のフィー
ドバック制御を用いるよりも短い応答時間で、測定部主
流マツハ数の自１４ｊｂ ｔＭＩＪ御が行なえる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図。
第２図は閉路型連続運転式風洞の例を示す概略図。
第３図は第２図における測定部の拡大図、第４図は送風
機の回転数を変えた時の測定部主流マツハ数の時間変化
の一例を示す図、第５図は模型姿勢角を変えｆｃ時の、
模型に１劾ぐ抵抗力の抵抗係数と測定部主流マツハ数の
時間変化の一例を示す図である。 図において、（１）は測定部、（２）はプリナムチャン
バ、（３Ｉは静圧計、（４）は第１拡散胴部、（５）は
送風機。 （６）は電動機、（７）は第２拡散胴部、（８）は冷却
器、（９）は中間胴、 （ＩＧは集合胴、αυは集合川
内総圧計、α２は計算機、（Ｉ３は模型、 （１４１は
スティング、 ｔｔＳはストラットである。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。
機の回転数を変えた時の測定部主流マツハ数の時間変化
の一例を示す図、第５図は模型姿勢角を変えｆｃ時の、
模型に１劾ぐ抵抗力の抵抗係数と測定部主流マツハ数の
時間変化の一例を示す図である。 図において、（１）は測定部、（２）はプリナムチャン
バ、（３Ｉは静圧計、（４）は第１拡散胴部、（５）は
送風機。 （６）は電動機、（７）は第２拡散胴部、（８）は冷却
器、（９）は中間胴、 （ＩＧは集合胴、αυは集合川
内総圧計、α２は計算機、（Ｉ３は模型、 （１４１は
スティング、 ｔｔＳはストラットである。 なお１図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。
Claims (1)
- 設定された条件を満たす一様流をその中に実現する測定
部と、測定部を囲み、測定部と均圧に保たれるプリナム
チャンバとプリナムチャンバ内に設置された静圧計と、
測定部内で模型を下流側から設定された姿勢角で支持し
、模型に働く力とモーメントの各成分を測定するスティ
ングと、スティングを測定部内に支持するストラットと
、測定部と送風機の存在する部分とを連結し、測定部か
ら出た流体を減速させながら通す第１拡散胴部と、流体
の回流運動依持に必要な動力を与える送風機と、送風機
を回転させる電動機と、送風機から出た流体を減速させ
ながら通す第２拡散胴部と、第２拡散胴部下流端に位置
し、送風機によつて流体になされた仕事と同じ量のエネ
ルギーを熱の形で流体から取り去ることにより、風洞全
体を定常状態に保つことを可能とする冷却器と、冷却器
と集合胴を連結する中間胴と、流体を整流する集合胴と
、集合胴内の総圧を測る集合胴内総圧計と、運転の制御
に必要な計算を行なう計算機とから成る閉路型連続運転
式風洞において、集合胴内の総圧とプリナムチャンバ内
の静圧と模型に働く抵抗力とを常時測定し、模型の姿勢
角を変化させた際の、模型に働く抵抗力の測定値の変化
から、姿勢角変化前と同じ質量流量を確保するのに必要
な、送風機による総圧上昇の値の変化量を予測計算し、
その変化量を達成するのに必要な、送風機の回転数及び
静翼角を計算し、回転数及び静翼角の片方または双方を
変化させてその計算値に等しくし、次に、集合胴内の総
圧の測定値とプリナムチャンバ内の静圧の測定値とから
計算される測定部主流マッハ数の測定値と、マッハ数の
設定値との差から、設定値を達成するのに必要な、送風
機による総圧上昇の値の変化量を計算し、その変化量を
達成するのに必要な、送風機の回転数及び静翼角を計算
し、回転数及び静翼角の片方または双方を変化させてそ
の計算値に等しくし、測定部主流マッハ数の測定値が設
定値に等しくなければ、再び、設定値を達成するのに必
要な、送風機による総圧上昇の変化量の計算にフィード
バックすることにより、模型の姿勢角を変化させた際に
、測定部マッハ数の測定値を設定値に等しく保つ風洞の
マッハ数制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19734985A JPS6258128A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 風洞のマツハ数制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19734985A JPS6258128A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 風洞のマツハ数制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6258128A true JPS6258128A (ja) | 1987-03-13 |
Family
ID=16373003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19734985A Pending JPS6258128A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 風洞のマツハ数制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6258128A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0245724A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-15 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 高速風洞の可変ノズル制御装置 |
| CN103868670A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-06-18 | 西北工业大学 | 一种连续式跨声速风洞实验段流场马赫数控制方法 |
| CN106289708A (zh) * | 2016-07-26 | 2017-01-04 | 中国航天空气动力技术研究院 | 用于捕获轨迹风洞试验的运动机构的位姿标定方法 |
| CN108007667A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-05-08 | 北京航天长征飞行器研究所 | 一种高温燃气风洞马赫数测量装置及方法 |
| CN112577708A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-03-30 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种基于背光成像的高焓激波风洞发动机推阻测量系统方法 |
| KR102325901B1 (ko) * | 2021-04-08 | 2021-11-12 | 주식회사 이노사이언스 | 모듈형 풍동 실험 장치 |
| CN116499701A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-07-28 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | 暂冲式跨声速风洞马赫数控制方法、电子设备及存储介质 |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP19734985A patent/JPS6258128A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0245724A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-15 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 高速風洞の可変ノズル制御装置 |
| CN103868670A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-06-18 | 西北工业大学 | 一种连续式跨声速风洞实验段流场马赫数控制方法 |
| CN106289708A (zh) * | 2016-07-26 | 2017-01-04 | 中国航天空气动力技术研究院 | 用于捕获轨迹风洞试验的运动机构的位姿标定方法 |
| CN108007667A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-05-08 | 北京航天长征飞行器研究所 | 一种高温燃气风洞马赫数测量装置及方法 |
| CN108007667B (zh) * | 2017-11-20 | 2020-02-14 | 北京航天长征飞行器研究所 | 一种高温燃气风洞马赫数测量装置及方法 |
| CN112577708A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-03-30 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种基于背光成像的高焓激波风洞发动机推阻测量系统方法 |
| KR102325901B1 (ko) * | 2021-04-08 | 2021-11-12 | 주식회사 이노사이언스 | 모듈형 풍동 실험 장치 |
| CN116499701A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-07-28 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | 暂冲式跨声速风洞马赫数控制方法、电子设备及存储介质 |
| CN116499701B (zh) * | 2023-06-26 | 2023-09-01 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | 暂冲式跨声速风洞马赫数控制方法、电子设备及存储介质 |
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