自然風のメカニズムを用いて風向変動特性を正確に再現しうる風洞の試作

利用自然风机制精确再现风向波动特性的风洞原型构建

• 批准号: 17656149
• 负责人: 木村 吉郎
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656149/
• 关键词: 風洞実験; 風向変動; 自然風; シャッター; 非定常; シロッコファン; リニアモーター; 風速変動; 風洞; スプリットフィルムプローブ

本研究は,自然風における風向変動特性を再現することを目的とした風洞試験装置を試作し,装置が生成する気流の測定結果に基づき風向変動の制御方法に改良を加えることにより,自然風の風向変動特性を正確に再現し得る風洞の実現のめどをつけることを目的としている.本年度は,コンピュータ制御されたリニアモーターでシャッターの開閉を行える装置を3台増設し,昨年度設置した分と合わせて計4個の風路の開閉を行えるようにした.シャッター開閉のタイミングをパラメータとして実験を繰り返し,安定した風速のままで風向変化を生じさせることのできるタイミングを明らかにした.また,風向を往復で変化させるケースについても検討したところ,最短で0.5秒間隔で風向を往復変化させることができた.しかし,こうした往復の風向変化のケースでは,定常的に生成される風向変化よりも大きな風向変化が瞬間的に生じるオーバーシュートが目立っ結果となった.自然風データを分析し,4秒間に30°近い風向変化(U≒17m/s)と,40秒間程度で60°を超える風向変化(U=10〜16m/ls)の生じているケースをみつけた.こうした風向変化が,風向変動風洞における何秒に対応するかを相似則に基づいて検討したところ,ガス拡散の予測を想定すると,実現象の4秒は0.002秒,40秒は0.024秒に,風車の耐風性検討を想定すると,実現象の4秒は0.053秒,40秒は0.53秒と非常に短い時間に対応する.ただし,風向変動風洞のサイズを10倍にして,風速も高くすると,この時間は3〜10倍長くなる.自然風の風向変動の試作した風向変動風洞による再現性の検討は,さらにコンピュータ制御のシャッターの数を増やして検討を進める必要があるが,0.5秒で往復の風向変化を概ね達成できていることから,対象とする現象のスケールが小さい場合は,概ね現象を再現する見込みがついたと考えられる.

In this study, the device was tested again, and the results of the test results show that the control method is improved, and the natural response characteristics are correct. The purpose of this study is to achieve the accuracy of the test results. This year, the government set up a total of three facilities to control the operation of the equipment and equipment of the train, and set up a total of four sub-stations in the year before. In the first place, please do not know if you are going to get back in the first place. If you are in a stable situation, please do not know if you are going to change your life. In the first half of a second, the shortest interval is 0.5 seconds. In this case, you are going to make a change in the system, and a constant response is generated to the effect that you are going to make a change in the first place in the near future. Natural thermal simulation analysis, 4 seconds 30 °near orientation (UT 17m

项目成果

風向変動風洞の風向変化性能の検討

变风向风洞变风性能检验

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本風工学会誌 Vol.32, No.2(掲載決定)
• 作者: 潟山泰士;森暁一;木村吉郎;久保喜延;加藤九州男
• 通讯作者: 加藤九州男