JPS636433A - ガス拡散試験方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガス拡散試験法の改良に関する。

〔従来の技術〕

煙突やトンネルの排気筒などから出る煙、クーリングタ
ワーなどから出る熱などは、風に乗って拡散して行く。

そこで、このような自然界における拡散現象を実験室の
風洞内で模擬するには、従来、煙突などの模型とともに
、その煙突が配置される付近の山河や建物などもいわゆ
る地形模型として風洞内に入れ、模型煙突などから特別
な気体を吐出し、風洞内に風を流し。

その模型の影響による気体の広がシを染色試験やトラバ
ースによる吸引・ガス分析などによって観察・測定して
いた。

この場合、従来は変化する風向を正しく模擬するために
、風洞の風路内に地形模型を配設し。

Ｌ記模型を回転可能とし、その回転中心に吹く風の方向
の時間的分布を予め設定し、その虱の方向の時間的分布
（風向発生頻度分布）に基づいて模型を回転するように
したガス拡散試験法が実施されていた。

即ち、自然界で長時間の風向を観測し、風向別（例えば
１６方位）の風向発生頻度を求め（これを風配図と呼ん
でいる）２発生類度の多い風向では１回転中心に吹く風
の時間が長くなり。

逆に発生頻度が少ない風向では９回転中心に吹く風の時
間を短くする時間的分布で模型の回転速度（結果として
９回転速度は発生頻度に逆比例している）を制御して、
拡散試験は実施されていた。この場合、１回転する間の
濃度を計測し、平均したものが目的の平均濃度Ｃとなる
。

これを数式で示すと、風向φが吹く時のある位置で発生
し、計測された濃度をＣ（φ）とすると。

となる。ここにＦ（φ）は、風向発生頻度を風向角（北
西を０°として時計回シに計る）Ｏ°から３６０°の１
回転で表示しだもので１次式で全体合計が１．０になる
ように調整しである。

この場合２回転速度ωは、模型地形の１回転に要する時
間をＴとすると１次式で与えられる。

Ｔ−Ｆ（φ） 〔発明が解決しようとする問題点〕　　　　遼ｔこのた
め、従来の方法では模型地形め゛回転をωになるように
風向角φに応じて変化するように制御されている。しか
し、現実の風では、風向のみならず、風速も時間的に変
化している。

煙突によっては、排煙量も時間的に変化している。この
ため、従来の方法では、風速、もしくは、排煙量の発生
頻度を別途再現する高価な装置（風速を変化させるだめ
のプロワ−回転数制御装置など）と試験者の相当の苦労
が必要であった。

本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので１
回転速度を風向・風速、もしくは風向・風速・排煙量の
発生頻度に応じて制御することによって、高精度で風向
・風速・排煙量が変化するのを再現できる場合のガス拡
散試験法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、水平風洞内に設けられた回転する模型地形を
、予め指定された回転速度ω゛で回転させながら、−定
風速の模型風を流しながら。

地形模型北に突出するトレーサガス排出管より一定流量
のトレーサガスを排出し、従来の方法と同様の方法で拡
散試験を行うことを特徴とする。但し２回転速度ω°は
、従来のもの（ω）と異なり、風向・風速、もしくは、
風向・風速・排煙量の発生頻度によって指定された下記
のものである。

ここに。

υ（φ）：風向別の最大発生頻度の風速９（φ）：風向
別の最大発生頻度の排煙量ｕｏ、　ｑｏ　：代表の風速
（−定値）と排煙量（−定値）である。

〔作用〕

風は風向のみならず風速も時間的に変化し。

また、煙突排煙量も時間的に変化する。この風速と排煙
量の時間的変化の濃度に及ぼす影響は。

風向別の風速と排煙量の発生頻度として整理すると、風
向別の最大発生頻度の風速Ｕ（φ）と排煙量ｑ（φ）に
よって代表される。従って、従来の方法に風向別のＵ（
φ）と９（φ）の変化に加えれば、風向・風速・排煙量
が変化するガス拡散試験方法となる。すなわち、風下濃
度Ｃ（φ）は。

排煙量ｑ（φ）に比例し、風速Ｕ（φ）に反比例する事
実があり、−般に である。ｋ（φ）は、風速以外の気象条件（乱れ）と排
出源から、濃度を計測する風下位置までの距離の関数で
あり、乱れと距離が一定であれば。

φのみの関数となる。

従って、−定の排煙量（ｑｏ）と風速（ｕ、）での北記
の濃度を与えられるなら。

Ｃｏ（φ）＝ｋ（φ）・□　　　　　　　　（６）Ｏ の関係が成立する。

従って、（５ン、（６）式よシ となる。これを（１）式に代入すると。

となる。従って。

ここに。

（力式を（１）式と対比すると、従来の方法のＦ（φ）
をＦ’（φ）に置換することと等価になる。このための
回転速度ω°は、０１式を（３）式に代入してとなる。

これは（４）式と合致する。

このような方法により、風向・風速、もしくは排煙量の
発生頻度に応じた濃度を精度良く得ることが出来る。ま
た、特に高価な装置を必要とせず、しかも容易に得るこ
とができる。

〔実施例〕

本発明に係わる一実施例を図面を用いて以下説明すると
、第１図は風洞の風格内に配設された地形模型を乗せた
ターンテープ／Ｌ／　３とトレーサガス排出管４とを示
す平面図である。第１図のｌ−１線矢視断面図を第２図
に示す。図中に符号で示すようにガス拡散試験時置は、
風格側壁１．横型風２．ターンテープ）ｖ３．トレーサ
ガス排出管４．濃度サンプリング孔５．拡散源６、地形
模型（断面）７．床面８．駆動モータ９、回転ディスク
１０．支持台１１．回転ローラ１２、トレーサガスタン
ク１３．濃度計測器１４゜ゴム管１５２回転制御器１６
とから構成されている。

第１図において、模型風２は風路側壁１で導かれ、この
中央に回転可能なターンテープ／Ｖ　３が配設されてい
る。トレ−サガスタンク４より出た拡散源６は、風下へ
拡散して項五に達する濃度を計測したい所に孔を明け、
濃度サンプリング孔５がある。第２図では、この濃度サ
ンプリング孔５はゴム管１５で濃度計測３１４に導かれ
て、濃度が計測される。

一方、第２図で示されるように、ターンテープ／Ｌ／３
は、支持台１１に回転ローラ１２を介して支えられてお
り１回転出来るようになっている。

従って、駆動モータ９が回転すると９回転ディスク１０
が回って、これに接したターンテーブル３が回転する。

駆動モータ９の回転速度は９回転制御機１６からの電気
信号により増減される。

トレーサガスハ、トレーサガスタンク１３に予め貯えら
れており、−定量（ｑＯ）だけをトレーサガス排出管４
よシ排出する。そこで、ガス拡散試験時には、風洞内に
一定の風速ｕＯの模型風２を流しておき、ターンテープ
／ｖ３を指定された回転速度ω°で回転させると同時に
、トレーサガスを排出（−定のｑｏ）Ｌ、８度を計測し
続け、風向角φが目的のものになるまで（今の例では３
６０°としている）試験を進める。

ターンテープ／Ｉ／３を回転速度ω゛で回転させると１
時間増分ｄｔＯ間の風向角φの増分のｄφは。

ｄφ＝ω９・ｄｔ で変化するので、（８）式は１次のように変換される。

なお、Ｔは風向角が３６０６になるまでの時間で。

地形模型の１回転に要する時間である。

予め回転速度ω°を回転制御器１６に入れておくと。

濃度計測器１４により＠式の積分をして、トレーサガヌ
濃度Ｃを出すことが出来る。

また、説明の都合で風向角φが３６０°変わる場合を説
明したが、任意の風向角φの変化にも通用出来ることは
当然である。

これまで、風洞が固定されて、ターンテーブル３が回転
する場合を説明したが、逆にターンテーブル３が固定さ
れて、風洞が一定速度で回転する場合も同じように適用
出来る。

〔発明の効果〕

風洞の風路内に地形模型を配設し、同模をの定位置より
気体を吐出してその拡散を試験するようにしたガス拡散
試験方法において、上記模型を回転可能とし、その回転
速度を風向・風速・排煙量の変化に応じて制御しながら
回転中の濃度を計測すると、風向・風速・排煙量が変化
する場合の拡散試験方法を得るから、風向が変化する場
合の拡散試験方法を精度良く、シかも特に高価な装置を
必要とせず容易に得ることかできるから１本発明は、産
業上、極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明に係わる一実施例を示す図で、
第１図はその平面図、第２図は第１図の■−■矢視断面
図である。 １・・・風路側壁、２・・・模型風、３・・・ターンテ
ーブル、４・・・トレーサガス排出管、５・・・トレー
サガスの濃度サンプリング孔、６・・・拡散煙、７・・
・地形模型、８・・・床面、９・・・駆動モータ、１０
・・・回転ディスク、１１・・・支持台、１２・・・回
転ローラ。 １３・・・トレーサガスタンク、１４・・・濃度計測器
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 風洞の風路内に地形模型を配設し、同模型の定位置より
   気体を吐出して、該気体拡散を試験するようにしたガス
   拡散試験方法において、上記模型を回転可能とし、該模
   型の回転速度を風向・風速、もしくは、風向・風速・排
   煙量の発生頻度に応じて制御することを特徴とするガス
   拡散試験方法。