JPH07218380A - 重ピストン駆動型衝撃風洞およびその制御方法 - Google Patents
重ピストン駆動型衝撃風洞およびその制御方法Info
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- JPH07218380A JPH07218380A JP3304894A JP3304894A JPH07218380A JP H07218380 A JPH07218380 A JP H07218380A JP 3304894 A JP3304894 A JP 3304894A JP 3304894 A JP3304894 A JP 3304894A JP H07218380 A JPH07218380 A JP H07218380A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マッハ数が１〜４程度で常温・常圧の超音速
気流を形成することができる重ピストン駆動型衝撃風洞
と、この重ピストン駆動型衝撃風洞の制御方法とを提供
する。 【構成】 駆動筒１５と、内部に摺動自在のピストン１
６を有するとともに駆動筒１５に接続された作動筒１８
と区切る破裂膜１７を破ることによりピストン１６を高
速移動させて作動筒１８の内部に高圧ガスを発生させ、
発生した高圧ガスを作動筒１８の端部に設けられた吹出
しノズル２０に設けられた急速開閉弁１９を開くことに
より吹出しノズル２０に接続された真空の測定室２１に
超音速の気流を噴出する重ピストン駆動型衝撃風洞にお
いて、予め、作動筒１８と吹出しノズル１９との間に作
動筒１８に発生する高圧ガスの温度および圧力を制御す
るオリフィス２２を有するプレナムチャンバ２３を設け
ておき、測定室２１へ噴出される超音速の気流の温度お
よび圧力を常温および常圧に制御する。
気流を形成することができる重ピストン駆動型衝撃風洞
と、この重ピストン駆動型衝撃風洞の制御方法とを提供
する。 【構成】 駆動筒１５と、内部に摺動自在のピストン１
６を有するとともに駆動筒１５に接続された作動筒１８
と区切る破裂膜１７を破ることによりピストン１６を高
速移動させて作動筒１８の内部に高圧ガスを発生させ、
発生した高圧ガスを作動筒１８の端部に設けられた吹出
しノズル２０に設けられた急速開閉弁１９を開くことに
より吹出しノズル２０に接続された真空の測定室２１に
超音速の気流を噴出する重ピストン駆動型衝撃風洞にお
いて、予め、作動筒１８と吹出しノズル１９との間に作
動筒１８に発生する高圧ガスの温度および圧力を制御す
るオリフィス２２を有するプレナムチャンバ２３を設け
ておき、測定室２１へ噴出される超音速の気流の温度お
よび圧力を常温および常圧に制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にガンタンネル
といわれる重ピストン駆動型衝撃風洞およびその制御方
法に関する。
といわれる重ピストン駆動型衝撃風洞およびその制御方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、風洞は、風速を制御され
た一様な気流を発生させ、この気流を航空機、自動車さ
らには船舶等の空気中を運動する物体の模型に吹き付け
ることにより、前記物体の実物への気流の影響を相似法
則を用いて調査する実験装置である。
た一様な気流を発生させ、この気流を航空機、自動車さ
らには船舶等の空気中を運動する物体の模型に吹き付け
ることにより、前記物体の実物への気流の影響を相似法
則を用いて調査する実験装置である。
【０００３】風洞は、発生する風速の大きさに応じて様
々な種類のものがこれまでに提案されてきた。
々な種類のものがこれまでに提案されてきた。
【０００４】そのなかでも、高マッハ数の実験を行うこ
とができる高速風洞としては、当初、図２に示すよう
に、高圧空気を充填された高圧室１に先細型のラバール
管を用いた吹出しノズル２を介して低圧室または排気装
置３を接続しておき、高圧室１と吹出しノズル２との間
に設けられた調圧弁４を開くことにより、低圧室または
排気装置３の内部に、３００m/s 以上の音速を越えた気
流を発生させるという構成が提案された。
とができる高速風洞としては、当初、図２に示すよう
に、高圧空気を充填された高圧室１に先細型のラバール
管を用いた吹出しノズル２を介して低圧室または排気装
置３を接続しておき、高圧室１と吹出しノズル２との間
に設けられた調圧弁４を開くことにより、低圧室または
排気装置３の内部に、３００m/s 以上の音速を越えた気
流を発生させるという構成が提案された。
【０００５】しかし、この風洞には、大規模な設備とな
るとともにその設備費がかさんでしまうという問題があ
った。
るとともにその設備費がかさんでしまうという問題があ
った。
【０００６】そこで、図３に示す風洞が提案された。こ
れは、高圧の駆動ガスを充填された高圧室５と低圧の作
動ガスを充填された低圧室６とを破裂膜（ラプチャディ
スク）７を介して接続するとともに、低圧室６のもう一
方の端部側には吹出しノズル８を設けておき、破裂膜７
を破ることにより、高圧室５と低圧室６との間の圧力差
により音速を越えた気流を発生させるものである。
れは、高圧の駆動ガスを充填された高圧室５と低圧の作
動ガスを充填された低圧室６とを破裂膜（ラプチャディ
スク）７を介して接続するとともに、低圧室６のもう一
方の端部側には吹出しノズル８を設けておき、破裂膜７
を破ることにより、高圧室５と低圧室６との間の圧力差
により音速を越えた気流を発生させるものである。
【０００７】この風洞によれば、低マッハ数領域の気流
を形成することは可能であるが、気流の持続時間が短い
という問題があった。
を形成することは可能であるが、気流の持続時間が短い
という問題があった。
【０００８】そこで、図４に示す風洞が提案された。こ
れは、一般に衝撃風洞とよばれるものであり、高圧の駆
動ガスを充填された駆動筒たる高圧室９と低圧の作動ガ
スを充填された作動筒たる低圧室１０とを破裂膜１１を
介して接続するとともに低圧室１０のもう一方の端部側
には急速開閉弁１２ａおよびラバール管を用いた吹出し
ノズル１２を介して、真空ポンプ１３ａにより真空吸引
される測定室１３を配置しておき、破裂膜１１を破るこ
とにより、高圧室９の内部の駆動ガスが急激に膨脹して
低圧室１０に衝撃波を発生させ、発生した衝撃波が低圧
室１０の管端で反射する間に、この管端付近に高温高圧
ガス（３０００Ｋ、１００気圧程度）を生成させ、この
高温高圧ガスをノズル１２から測定室１３に吹き込むこ
とにより、数ms程度の時間だけ、極超音速流を形成する
ものである。
れは、一般に衝撃風洞とよばれるものであり、高圧の駆
動ガスを充填された駆動筒たる高圧室９と低圧の作動ガ
スを充填された作動筒たる低圧室１０とを破裂膜１１を
介して接続するとともに低圧室１０のもう一方の端部側
には急速開閉弁１２ａおよびラバール管を用いた吹出し
ノズル１２を介して、真空ポンプ１３ａにより真空吸引
される測定室１３を配置しておき、破裂膜１１を破るこ
とにより、高圧室９の内部の駆動ガスが急激に膨脹して
低圧室１０に衝撃波を発生させ、発生した衝撃波が低圧
室１０の管端で反射する間に、この管端付近に高温高圧
ガス（３０００Ｋ、１００気圧程度）を生成させ、この
高温高圧ガスをノズル１２から測定室１３に吹き込むこ
とにより、数ms程度の時間だけ、極超音速流を形成する
ものである。
【０００９】しかし、この衝撃風洞は得られる高温高圧
ガスの温度が高くなるが、高温高圧ガスの圧力を上昇す
ることは難しいために、極超音速気流の持続時間を数ms
超に延長することは難しいという問題があった。
ガスの温度が高くなるが、高温高圧ガスの圧力を上昇す
ることは難しいために、極超音速気流の持続時間を数ms
超に延長することは難しいという問題があった。
【００１０】そこで、衝撃風洞の改良型として、図５に
示すように、低圧室１０の内部に摺動自在のピストン１
４を内設しておき、破裂膜１１を破った際の衝撃波で高
温高圧ガスを形成するのではなく、ピストン１４により
熱的に損失が少ない等エンタルピ圧縮を行うことによ
り、気流の持続時間を２００ms程度に拡大する風洞が提
案された。本明細書では、このような型式の風洞を重ピ
ストン駆動型衝撃風洞（ガンタンネル）と称する。
示すように、低圧室１０の内部に摺動自在のピストン１
４を内設しておき、破裂膜１１を破った際の衝撃波で高
温高圧ガスを形成するのではなく、ピストン１４により
熱的に損失が少ない等エンタルピ圧縮を行うことによ
り、気流の持続時間を２００ms程度に拡大する風洞が提
案された。本明細書では、このような型式の風洞を重ピ
ストン駆動型衝撃風洞（ガンタンネル）と称する。
【００１１】重ピストン駆動型衝撃風洞の作動条件は、
ピストン重量とピストン駆動圧比とにより決定される。
この種の重ピストン駆動型衝撃風洞では、熱的に損失が
少ない等エンタルピ圧縮を行っているために、衝撃風洞
に比較すると、得られる高温高圧ガスの温度を上げずに
圧力を上げることができるため、気流の持続時間を拡大
できる。
ピストン重量とピストン駆動圧比とにより決定される。
この種の重ピストン駆動型衝撃風洞では、熱的に損失が
少ない等エンタルピ圧縮を行っているために、衝撃風洞
に比較すると、得られる高温高圧ガスの温度を上げずに
圧力を上げることができるため、気流の持続時間を拡大
できる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、実験対象に
よっては例えばマッハ数が１〜４程度の常温および常圧
の超音速気流を測定室に形成して実験を行いたい場合が
ある。
よっては例えばマッハ数が１〜４程度の常温および常圧
の超音速気流を測定室に形成して実験を行いたい場合が
ある。
【００１３】ところが、図２または図３に示す風洞で
は、マッハ数が１〜４程度の超音速気流を形成すること
はできるが、吹出しノズルから噴出される気流の温度が
常温以下に極端に低下してしまう。気流の温度を常温程
度とするには、高圧室内における高圧ガスの温度を例え
ばヒータ等を用いることにより上昇させればよいが、ヒ
ータの加熱能力等を勘案すると、確実に所定の温度に加
熱を行うことは容易ではない。
は、マッハ数が１〜４程度の超音速気流を形成すること
はできるが、吹出しノズルから噴出される気流の温度が
常温以下に極端に低下してしまう。気流の温度を常温程
度とするには、高圧室内における高圧ガスの温度を例え
ばヒータ等を用いることにより上昇させればよいが、ヒ
ータの加熱能力等を勘案すると、確実に所定の温度に加
熱を行うことは容易ではない。
【００１４】また、図４に示す衝撃風洞や図５に示す重
ピストン駆動型衝撃風洞では総エンタルピが高く成り過
ぎるために、気流の温度および圧力が高く成り過ぎてし
まい、風洞実験において実在気体効果の影響を消去する
のが困難になってしまう。
ピストン駆動型衝撃風洞では総エンタルピが高く成り過
ぎるために、気流の温度および圧力が高く成り過ぎてし
まい、風洞実験において実在気体効果の影響を消去する
のが困難になってしまう。
【００１５】本発明は、上記の従来の技術が有する問題
を解決するためになされたものであり、例えばマッハ数
が１〜４程度であって常温および常圧の超音速気流を形
成することができる重ピストン駆動型衝撃風洞と、常温
および常圧の超音速気流を形成することができる重ピス
トン駆動型衝撃風洞の制御方法とを提供することを目的
とするものである。
を解決するためになされたものであり、例えばマッハ数
が１〜４程度であって常温および常圧の超音速気流を形
成することができる重ピストン駆動型衝撃風洞と、常温
および常圧の超音速気流を形成することができる重ピス
トン駆動型衝撃風洞の制御方法とを提供することを目的
とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる重ピスト
ン駆動型衝撃風洞は、高圧の駆動ガスを充填される高圧
室と、内部に摺動自在のピストンを有するとともに低圧
の作動ガスを充填され、前記高圧室に接続される筒状の
低圧室と、前記高圧室および低圧室を区切る破裂膜と、
前記低圧室の両端部のうちの前記高圧室との接続側でな
い側の端部に設けられた急速開閉弁付の吹出しノズル
と、前記吹出しノズルに接続された真空吸引される測定
室とを備える重ピストン駆動型衝撃風洞であって、さら
に、前記低圧室と前記吹出しノズルとの間に設けられ
る、前記低圧室に発生する高圧ガスの吹出し前の温度お
よび圧力を制御するオリフィスを有するプレナムチャン
バを備えることを特徴とするものである。
ン駆動型衝撃風洞は、高圧の駆動ガスを充填される高圧
室と、内部に摺動自在のピストンを有するとともに低圧
の作動ガスを充填され、前記高圧室に接続される筒状の
低圧室と、前記高圧室および低圧室を区切る破裂膜と、
前記低圧室の両端部のうちの前記高圧室との接続側でな
い側の端部に設けられた急速開閉弁付の吹出しノズル
と、前記吹出しノズルに接続された真空吸引される測定
室とを備える重ピストン駆動型衝撃風洞であって、さら
に、前記低圧室と前記吹出しノズルとの間に設けられ
る、前記低圧室に発生する高圧ガスの吹出し前の温度お
よび圧力を制御するオリフィスを有するプレナムチャン
バを備えることを特徴とするものである。
【００１７】本発明にかかる重ピストン駆動型衝撃風洞
の制御方法は、高圧の駆動ガスを充填された高圧室と、
内部に摺動自在のピストンを有するとともに低圧の作動
ガスを充填され、前記高圧室に接続された筒状の低圧室
とを区切る破裂膜を破ることにより前記低圧室の内部に
衝撃波を発生させて前記ピストンを駆動することにより
前記低圧室の両端部のうちの前記高圧室との接続側でな
い側の端部に接続された急速開閉弁付の吹出しノズル側
の内部に高圧ガスを発生させ、発生した高圧ガスを前記
急速開閉弁を開くことにより前記吹出しノズルに接続さ
れた真空吸引される測定室に超音速の気流として噴出す
る重ピストン駆動型衝撃風洞の制御方法であって、予
め、前記低圧室と前記吹出しノズルとの間に前記低圧室
に発生する高圧ガスの吹出し前の温度および圧力を制御
するオリフィスを有するプレナムチャンバを設けること
により、前記測定室へ噴出される前記気流の温度および
圧力を制御することを特徴とするものである。
の制御方法は、高圧の駆動ガスを充填された高圧室と、
内部に摺動自在のピストンを有するとともに低圧の作動
ガスを充填され、前記高圧室に接続された筒状の低圧室
とを区切る破裂膜を破ることにより前記低圧室の内部に
衝撃波を発生させて前記ピストンを駆動することにより
前記低圧室の両端部のうちの前記高圧室との接続側でな
い側の端部に接続された急速開閉弁付の吹出しノズル側
の内部に高圧ガスを発生させ、発生した高圧ガスを前記
急速開閉弁を開くことにより前記吹出しノズルに接続さ
れた真空吸引される測定室に超音速の気流として噴出す
る重ピストン駆動型衝撃風洞の制御方法であって、予
め、前記低圧室と前記吹出しノズルとの間に前記低圧室
に発生する高圧ガスの吹出し前の温度および圧力を制御
するオリフィスを有するプレナムチャンバを設けること
により、前記測定室へ噴出される前記気流の温度および
圧力を制御することを特徴とするものである。
【００１８】
【作用】本発明にかかる重ピストン駆動型衝撃風洞およ
びその制御方法では、予め、低圧室と吹出しノズルとの
間に、低圧室に発生する高温高圧ガスの温度および圧力
を例えば常温および常圧に制御するオリフィスを有する
プレナムチャンバを設けてあるため、当該プレナムチャ
ンバ内のオリフィスにより高圧ガスに圧力損失が与えら
れるために、吹出しノズルに設けられた急速開閉弁から
噴出される超音速の気流の温度および圧力が制御され
る。
びその制御方法では、予め、低圧室と吹出しノズルとの
間に、低圧室に発生する高温高圧ガスの温度および圧力
を例えば常温および常圧に制御するオリフィスを有する
プレナムチャンバを設けてあるため、当該プレナムチャ
ンバ内のオリフィスにより高圧ガスに圧力損失が与えら
れるために、吹出しノズルに設けられた急速開閉弁から
噴出される超音速の気流の温度および圧力が制御され
る。
【００１９】また、本発明にかかる重ピストン駆動型衝
撃風洞では、前記オリフィスは交換可能に設置されるた
め、オリフィス口径は変更可能である。
撃風洞では、前記オリフィスは交換可能に設置されるた
め、オリフィス口径は変更可能である。
【００２０】そのため、オリフィスを交換してオリフィ
ス口径を変更することにより測定室内のよどみ点状態が
調節されて、極めて高い自由度で風洞の作動条件が制御
されることになり、測定室内の気流を例えば常温および
常圧の状態に制御する。
ス口径を変更することにより測定室内のよどみ点状態が
調節されて、極めて高い自由度で風洞の作動条件が制御
されることになり、測定室内の気流を例えば常温および
常圧の状態に制御する。
【００２１】
【実施例】本発明の一実施例を添付図面を参照しながら
詳細に説明する。図１は、本発明にかかる重ピストン駆
動型衝撃風洞の構成の一例を示す説明図であり、図１
（ａ）は全体図、図１（ｂ）は図１（ａ）の破線で囲ま
れた部分の拡大図である。
詳細に説明する。図１は、本発明にかかる重ピストン駆
動型衝撃風洞の構成の一例を示す説明図であり、図１
（ａ）は全体図、図１（ｂ）は図１（ａ）の破線で囲ま
れた部分の拡大図である。
【００２２】図１（ａ）に示すように、高圧の駆動ガス
を充填される高圧室たる駆動筒１５が配置され、この駆
動筒１５に対して、破裂膜１７を介して区切られて、内
部に摺動自在のピストン１６を有するとともに低圧の作
動ガスを充填される低圧室たる作動筒１８が接続され
る。駆動筒１５、作動筒１８ともに中空の筒状部材であ
り、破裂膜１７を破ることにより駆動筒１５および作動
筒１８それぞれの内部の圧力差により、作動筒１８内に
衝撃波が発生する。
を充填される高圧室たる駆動筒１５が配置され、この駆
動筒１５に対して、破裂膜１７を介して区切られて、内
部に摺動自在のピストン１６を有するとともに低圧の作
動ガスを充填される低圧室たる作動筒１８が接続され
る。駆動筒１５、作動筒１８ともに中空の筒状部材であ
り、破裂膜１７を破ることにより駆動筒１５および作動
筒１８それぞれの内部の圧力差により、作動筒１８内に
衝撃波が発生する。
【００２３】作動筒１８の内部には、内面に対して摺動
しながら作動筒１８の長手方向に、前述の衝撃波を駆動
源として移動するピストン１６が設置される。
しながら作動筒１８の長手方向に、前述の衝撃波を駆動
源として移動するピストン１６が設置される。
【００２４】図１（ａ）および図１（ｂ）に示すよう
に、作動筒１８の両端部のうちの駆動筒１５との接続側
でない側の端部には、ピストン１６により圧縮されて発
生する例えば８０〜１００気圧程度の高温高圧ガスの温
度および圧力を制御するオリフィス２２を有するプレナ
ムチャンバ２３を備える。
に、作動筒１８の両端部のうちの駆動筒１５との接続側
でない側の端部には、ピストン１６により圧縮されて発
生する例えば８０〜１００気圧程度の高温高圧ガスの温
度および圧力を制御するオリフィス２２を有するプレナ
ムチャンバ２３を備える。
【００２５】本実施例ではオリフィス２２はプレナムチ
ャンバ２３のフランジ面に締結されており、口径の異な
る他のオリフィスに交換可能である。オリフィス２２の
口径は高温高圧ガスの制御条件に応じて適宜設定する。
ャンバ２３のフランジ面に締結されており、口径の異な
る他のオリフィスに交換可能である。オリフィス２２の
口径は高温高圧ガスの制御条件に応じて適宜設定する。
【００２６】オリフィス２２は、作動筒１８に発生する
高圧ガスの流量を絞り、後述する吹出しノズル２０から
吹出されて測定室２１内に形成される気流の条件を制御
する機能を有する。
高圧ガスの流量を絞り、後述する吹出しノズル２０から
吹出されて測定室２１内に形成される気流の条件を制御
する機能を有する。
【００２７】図１（ａ）に示すように、プレナムチャン
バ２３には、急速開閉弁１９付の吹出しノズル２０が設
置される。急速開閉弁としては、電磁弁を用いた無隔膜
弁を用いたが、破裂膜を用いてもよい。また、吹出しノ
ズル２０としては公知のラバール管を用いたものを用い
る。
バ２３には、急速開閉弁１９付の吹出しノズル２０が設
置される。急速開閉弁としては、電磁弁を用いた無隔膜
弁を用いたが、破裂膜を用いてもよい。また、吹出しノ
ズル２０としては公知のラバール管を用いたものを用い
る。
【００２８】吹出しノズル２０に真空の測定室２１が接
続される。測定室２１は、測定の際には真空ポンプ２４
により真空吸引され、気流の持続時間が２００ms程度に
維持される。
続される。測定室２１は、測定の際には真空ポンプ２４
により真空吸引され、気流の持続時間が２００ms程度に
維持される。
【００２９】測定室２１内には航空機等の測定対象の模
型が配置される。本実施例では、模型（図示しない）は
治具により保持するようにして構成したが、気流の発生
タイミングに対応させて、自然落下または飛行させるよ
うにしてもよい。治具等を用いないことによりより高精
度の実験結果が得られる。
型が配置される。本実施例では、模型（図示しない）は
治具により保持するようにして構成したが、気流の発生
タイミングに対応させて、自然落下または飛行させるよ
うにしてもよい。治具等を用いないことによりより高精
度の実験結果が得られる。
【００３０】以上のような構成を有する本発明にかかる
重ピストン駆動型衝撃風洞を用いて風洞実験を行う手
順、すなわち本発明にかかる重ピストン駆動型衝撃風洞
の制御方法を、前述した図１（ａ）および図１（ｂ）を
参照しながら説明する。
重ピストン駆動型衝撃風洞を用いて風洞実験を行う手
順、すなわち本発明にかかる重ピストン駆動型衝撃風洞
の制御方法を、前述した図１（ａ）および図１（ｂ）を
参照しながら説明する。
【００３１】駆動筒１５の内部を高圧に加圧するととも
に、作動筒１８の内部を低圧に加圧しておく。また、ピ
ストン１６は作動筒１８内の駆動筒１５側の所定の位置
に配置しておく。さらに、急速開閉弁１９は閉じておく
とともに、測定室２１内を真空ポンプ２４により真空吸
引しておく。
に、作動筒１８の内部を低圧に加圧しておく。また、ピ
ストン１６は作動筒１８内の駆動筒１５側の所定の位置
に配置しておく。さらに、急速開閉弁１９は閉じておく
とともに、測定室２１内を真空ポンプ２４により真空吸
引しておく。
【００３２】この状態で破裂膜１７を破る。すると、駆
動筒１５と作動筒１８との間に生じる圧力差により駆動
筒１５内の駆動ガスが作動筒１８内へ向けて急激に膨脹
して、作動筒１８の内部に衝撃波が発生し、この衝撃波
によりピストン１６が作動筒１８の内部を高速で摺動
し、作動筒１８の測定室２１側に設けられたプレナムチ
ャンバ２３内であってオリフィス２２によって区切られ
る二つの空間のうちの作動筒１８側に８０〜１００気圧
程度の高圧ガスを滞留させる。
動筒１５と作動筒１８との間に生じる圧力差により駆動
筒１５内の駆動ガスが作動筒１８内へ向けて急激に膨脹
して、作動筒１８の内部に衝撃波が発生し、この衝撃波
によりピストン１６が作動筒１８の内部を高速で摺動
し、作動筒１８の測定室２１側に設けられたプレナムチ
ャンバ２３内であってオリフィス２２によって区切られ
る二つの空間のうちの作動筒１８側に８０〜１００気圧
程度の高圧ガスを滞留させる。
【００３３】このようにして、プレナムチャンバ２３内
であってオリフィス２２によって区切られる二つの空間
のうちの作動筒１８側に、高温および高圧ガスが蓄えら
れるが、この高温高圧ガスは急速開閉弁１９を開くこと
により吹出しノズル２０から測定室２１内に噴出され
て、超音速気流を形成する。吹出しノズル２０からの噴
出に先立って、高温高圧ガスはプレナムチャンバ２３内
に設けられたオリフィス２２を通過するため、このオリ
フィス２２により圧力損失が与えられて、気流の圧力お
よび温度が常温および常圧に制御される。
であってオリフィス２２によって区切られる二つの空間
のうちの作動筒１８側に、高温および高圧ガスが蓄えら
れるが、この高温高圧ガスは急速開閉弁１９を開くこと
により吹出しノズル２０から測定室２１内に噴出され
て、超音速気流を形成する。吹出しノズル２０からの噴
出に先立って、高温高圧ガスはプレナムチャンバ２３内
に設けられたオリフィス２２を通過するため、このオリ
フィス２２により圧力損失が与えられて、気流の圧力お
よび温度が常温および常圧に制御される。
【００３４】このようにして、本発明にかかる重ピスト
ン駆動型衝撃風洞において形成される気流の圧力および
温度が制御され、例えば、常温および常圧の気流を発生
することが可能となる。
ン駆動型衝撃風洞において形成される気流の圧力および
温度が制御され、例えば、常温および常圧の気流を発生
することが可能となる。
【００３５】なお、高圧室に充填される駆動ガスの条件
が異なる場合等には、オリフィスを交換してオリフィス
口径を適宜変更することにより、得られる気流を常温お
よび常圧に制御する。
が異なる場合等には、オリフィスを交換してオリフィス
口径を適宜変更することにより、得られる気流を常温お
よび常圧に制御する。
【００３６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる重ピストン駆動型衝撃風洞では、低圧室と吹出しノ
ズルとの間にオリフィスを有するプレナムチャンバを設
けたため、吹出しノズルから噴出される高温高圧ガスの
エンタルピのうちの温度および圧力を制御することが可
能となる。また、オリフィスは交換可能である。したが
って、オリフィスを交換してオリフィス口径を変更する
ことにより、測定室内の風洞のよどみ点状態が調節され
て、極めて高い自由度で風洞の作動条件を制御すること
が可能となって、測定室内の気流を常温および常圧に制
御することが可能となる。
かる重ピストン駆動型衝撃風洞では、低圧室と吹出しノ
ズルとの間にオリフィスを有するプレナムチャンバを設
けたため、吹出しノズルから噴出される高温高圧ガスの
エンタルピのうちの温度および圧力を制御することが可
能となる。また、オリフィスは交換可能である。したが
って、オリフィスを交換してオリフィス口径を変更する
ことにより、測定室内の風洞のよどみ点状態が調節され
て、極めて高い自由度で風洞の作動条件を制御すること
が可能となって、測定室内の気流を常温および常圧に制
御することが可能となる。
【図１】本発明にかかる重ピストン駆動型衝撃風洞の構
造を示す説明図であり、図１（ａ）は全体図、図１
（ｂ）は図１（ａ）の破線部の拡大図である。
造を示す説明図であり、図１（ａ）は全体図、図１
（ｂ）は図１（ａ）の破線部の拡大図である。
【図２】従来の高速風洞の構造の一例を示す説明図であ
る。
る。
【図３】従来の高速風洞の構造の他の一例を示す説明図
である。
である。
【図４】従来の衝撃風洞の構造を示す説明図である。
【図５】ガンタンネルといわれる従来の重ピストン駆動
型衝撃風洞の構造を示す説明図である。
型衝撃風洞の構造を示す説明図である。
１５ 駆動筒（高圧室） １６ ピストン １７ 破裂膜 １８ 作動筒（低圧室） １９ 急速開閉弁 ２０ 吹出しノズル ２１ 測定室 ２２ オリフィス ２３ プレナムチャンバ ２４ 真空ポンプ
Claims (3)
- 【請求項１】 高圧の駆動ガスを充填される高圧室と、
内部に摺動自在のピストンを有するとともに低圧の作動
ガスを充填され、前記高圧室に接続される筒状の低圧室
と、前記高圧室および低圧室を区切る破裂膜と、前記低
圧室の両端部のうちの前記高圧室との接続側でない側の
端部に設けられた急速開閉弁付の吹出しノズルと、前記
吹出しノズルに接続された真空吸引される測定室とを備
える重ピストン駆動型衝撃風洞であって、さらに、前記
低圧室と前記吹出しノズルとの間に設けられる、前記低
圧室に発生する高圧ガスの吹出し前の温度および圧力を
制御するオリフィスを有するプレナムチャンバを備える
ことを特徴とする重ピストン駆動型衝撃風洞。 - 【請求項２】 前記オリフィスは交換可能である請求項
１記載の重ピストン駆動型衝撃風洞。 - 【請求項３】 高圧の駆動ガスを充填された高圧室と、
内部に摺動自在のピストンを有するとともに低圧の作動
ガスを充填され、前記高圧室に接続された筒状の低圧室
とを区切る破裂膜を破ることにより前記低圧室の内部に
衝撃波を発生させて前記ピストンを駆動することにより
前記低圧室の両端部のうちの前記高圧室との接続側でな
い側の端部に接続された急速開閉弁付の吹出しノズル側
の内部に高圧ガスを発生させ、発生した高圧ガスを前記
急速開閉弁を開くことにより前記吹出しノズルに接続さ
れた真空吸引される測定室に超音速の気流として噴出す
る重ピストン駆動型衝撃風洞の制御方法であって、予
め、前記低圧室と前記吹出しノズルとの間に前記低圧室
に発生する高圧ガスの吹出し前の温度および圧力を制御
するオリフィスを有するプレナムチャンバを設けること
により、前記測定室へ噴出される前記気流の温度および
圧力を制御することを特徴とする重ピストン駆動型衝撃
風洞の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03304894A JP3189928B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 重ピストン駆動型衝撃風洞およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03304894A JP3189928B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 重ピストン駆動型衝撃風洞およびその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07218380A true JPH07218380A (ja) | 1995-08-18 |
| JP3189928B2 JP3189928B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=12375896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03304894A Expired - Fee Related JP3189928B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 重ピストン駆動型衝撃風洞およびその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3189928B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1588591B1 (fr) * | 2003-01-28 | 2006-10-25 | Commissariat A L'energie Atomique | Dispositif d' injection d' un flux de gaz supersonique pulse |
| CN103604580A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-02-26 | 武汉航空仪表有限责任公司 | 一种冰风洞真空度稳定方法 |
| JP2015137477A (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 圧縮波発生方法、圧縮波発生装置ならびにこれを用いた熱線流速計の校正方法 |
| CN106763413A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种自由活塞两级缓冲止停机构 |
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| CN107806977A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-03-16 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | 一种组合式宽马赫数高焓脉冲风洞管体结构 |
| CN112945510A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-06-11 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种降低高超声速风洞启动冲击的总压快速调控方法 |
| CN112985741A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-18 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种利用压缩空气动力的活塞式风洞特种气体充气方法 |
| CN116380367A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-07-04 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 高压氢气驱动器的激波管的氢气泄漏监测装置及监测方法 |
| CN118008917A (zh) * | 2024-03-28 | 2024-05-10 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | 一种管风洞驱动活塞控制装置及方法 |
-
1994
- 1994-02-04 JP JP03304894A patent/JP3189928B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN112985741A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-18 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种利用压缩空气动力的活塞式风洞特种气体充气方法 |
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| CN112945510A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-06-11 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种降低高超声速风洞启动冲击的总压快速调控方法 |
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| CN118008917A (zh) * | 2024-03-28 | 2024-05-10 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | 一种管风洞驱动活塞控制装置及方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |