JPS597334A - 高速回転体シユリ−レン観察装置 - Google Patents
高速回転体シユリ−レン観察装置Info
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- JPS597334A JPS597334A JP57116421A JP11642182A JPS597334A JP S597334 A JPS597334 A JP S597334A JP 57116421 A JP57116421 A JP 57116421A JP 11642182 A JP11642182 A JP 11642182A JP S597334 A JPS597334 A JP S597334A
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- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 15
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- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 2
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
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-
- G—PHYSICS
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- G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
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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】
本発明は、ポンプ、タービン、送風機等の回転翼やその
他の高速回転体の内部や翼間の流体の流れ、あるいは翼
に対する圧力等を、その軸心方向から可視化できる高速
回転体シュリーレン観察装置に関するものである。
他の高速回転体の内部や翼間の流体の流れ、あるいは翼
に対する圧力等を、その軸心方向から可視化できる高速
回転体シュリーレン観察装置に関するものである。
タービン翼のような高速回転翼の内部や翼間の流体の流
れを可視化する種々の実験が従来から試みられているが
、翼の正面から観察する手法は皆無であり、特に近年の
ターボ機械の発達に伴ない、上述したような可視化の手
法が要望されている。
れを可視化する種々の実験が従来から試みられているが
、翼の正面から観察する手法は皆無であり、特に近年の
ターボ機械の発達に伴ない、上述したような可視化の手
法が要望されている。
従来、高速回転翼の内部や翼間の流体の流れを可視化す
る場合、翼の断面モデルを作製し、風洞や衝撃波管等の
中に断面モデルを置き、あたかも歿が回転しているかの
ように任意の圧力で流体を流し７てその流れを光学的に
観察している。しかしながら、このような観察手法では
、翼を横方向から観察するので、正面から流体の流れを
観察することができず、翼の全面に及ぶ流体の挙動を観
察てきない。また、被観察モデルは静止しており、必ず
しも実際の翼における流れと全く一致しているとはいえ
ない。
る場合、翼の断面モデルを作製し、風洞や衝撃波管等の
中に断面モデルを置き、あたかも歿が回転しているかの
ように任意の圧力で流体を流し７てその流れを光学的に
観察している。しかしながら、このような観察手法では
、翼を横方向から観察するので、正面から流体の流れを
観察することができず、翼の全面に及ぶ流体の挙動を観
察てきない。また、被観察モデルは静止しており、必ず
しも実際の翼における流れと全く一致しているとはいえ
ない。
本発明の目的は、このような従来の問題点を解決するた
め、実際に用いることができる高速回転体、又は、それ
と同等の形状の翼モデルを回転さ亡だ１Ｌ高速回転体の
正面から回転体の内部や翼間の流体の挙動を観察しイｑ
る高速回転体／ユリーレン観察装置を提供することにあ
る。
め、実際に用いることができる高速回転体、又は、それ
と同等の形状の翼モデルを回転さ亡だ１Ｌ高速回転体の
正面から回転体の内部や翼間の流体の挙動を観察しイｑ
る高速回転体／ユリーレン観察装置を提供することにあ
る。
本発明でＣ」１、光源からの光を、反射透過手段の光遮
蔽部材により回転体の回転軸心に清って回転体の正面に
ほぼ垂直に投射し、その投射光を、回転体の背面側に設
けた凹面鏡で反射させる。反射透過手段は、その光遮蔽
部拐が凹面鏡の焦点位置で凹面鏡からの反射光の一部又
は全部を遮蔽するように配置させる。反射透過手段から
の出射光を、回転体の回転軸心とその光軸が一致してお
り、しかも回転体の回転速度と同期した回転速度で回転
している台形プリズムのような回転プリズムに入射し、
そのプリズムの射出光により回転体及びその内部、又は
翼間の流体の挙動を観察する。
蔽部材により回転体の回転軸心に清って回転体の正面に
ほぼ垂直に投射し、その投射光を、回転体の背面側に設
けた凹面鏡で反射させる。反射透過手段は、その光遮蔽
部拐が凹面鏡の焦点位置で凹面鏡からの反射光の一部又
は全部を遮蔽するように配置させる。反射透過手段から
の出射光を、回転体の回転軸心とその光軸が一致してお
り、しかも回転体の回転速度と同期した回転速度で回転
している台形プリズムのような回転プリズムに入射し、
そのプリズムの射出光により回転体及びその内部、又は
翼間の流体の挙動を観察する。
以下、図面に基ついて本発明の詳細な説明する。
第１図（Ａ）は本発明の一実施例を示す高速回転体／ユ
リーレン観察装置の正面図、第】図（Ｂ）はその平面図
である。１は同期モータてあり、その回転をベルト２を
介して回転軸３に伝達する。回転軸３を軸受４及び５で
軸支し、回転軸３．０一方の端部に、被観察回転体６が
数例けられるようにする。
リーレン観察装置の正面図、第】図（Ｂ）はその平面図
である。１は同期モータてあり、その回転をベルト２を
介して回転軸３に伝達する。回転軸３を軸受４及び５で
軸支し、回転軸３．０一方の端部に、被観察回転体６が
数例けられるようにする。
本例では、透明ガラス板６Ａに羽根車６Ｂを取例けて被
観察回転体６としている。７はガラス板６Ａの背面に対
向して設けた凹面鏡、８は反射透過手段であり、本実施
例では、プリズム８Ａ及び８Ｂを接合させ、その接合面
のほぼ中央に光遮蔽部材と；−ての円板形状の／ｉ＃、
９を設けている。反射透過手段８は、凹面鏡７の焦点が
鏡９のほぼ中央部に位置するよう如装置する。又、光ｆ
ｊ＄１０からの光がレンズＩＯＡを介して鏡９上で焦点
を結ぶようにする。ここで、光の鎗９に対する入射角は
４５度である。レンズＩＯＡから伝播される光は、鐘９
で反射され、回転体６０回転軸心に沿って回転体６にほ
ぼ垂直に投射され、更に凹面鏡７で反射される。従って
、回転体６近傍の気体が一様であシ、光が屈折されなけ
れば、凹面鏡７がらの反射光は鏡９で全て遮蔽される。
観察回転体６としている。７はガラス板６Ａの背面に対
向して設けた凹面鏡、８は反射透過手段であり、本実施
例では、プリズム８Ａ及び８Ｂを接合させ、その接合面
のほぼ中央に光遮蔽部材と；−ての円板形状の／ｉ＃、
９を設けている。反射透過手段８は、凹面鏡７の焦点が
鏡９のほぼ中央部に位置するよう如装置する。又、光ｆ
ｊ＄１０からの光がレンズＩＯＡを介して鏡９上で焦点
を結ぶようにする。ここで、光の鎗９に対する入射角は
４５度である。レンズＩＯＡから伝播される光は、鐘９
で反射され、回転体６０回転軸心に沿って回転体６にほ
ぼ垂直に投射され、更に凹面鏡７で反射される。従って
、回転体６近傍の気体が一様であシ、光が屈折されなけ
れば、凹面鏡７がらの反射光は鏡９で全て遮蔽される。
１１け同様にその光軸を回転体６の回転軸心と一致させ
たレンズ、１２け同様にその光軸を回転軸心と一致させ
た回転プリズムとしての台形プリズムであシ、ベルト１
３を介して同期モータＩ４にょ多回転される。回転プリ
ズム１２０回転速度が、回転体６０回転速度のイとなる
ように、同期モータ１４を同期モータｌと接続して同期
をとる。１５け回転プリズム１２からの出射光にょシ回
転体６の静止画像を再生する撮影装置である。
たレンズ、１２け同様にその光軸を回転軸心と一致させ
た回転プリズムとしての台形プリズムであシ、ベルト１
３を介して同期モータＩ４にょ多回転される。回転プリ
ズム１２０回転速度が、回転体６０回転速度のイとなる
ように、同期モータ１４を同期モータｌと接続して同期
をとる。１５け回転プリズム１２からの出射光にょシ回
転体６の静止画像を再生する撮影装置である。
このように構成した高速回転体シュリーレン観察装置に
おいては、光源１０からの光を、・・レンズ１０Ａ及び
反射透過手段８を介して、回転体６０回転軸心に沿って
、高速回転している回転体６にほぼ垂直に投射する。回
転体６を介して凹面鏡７から反射する反射光を、回転軸
心に沿って反射透過手段８及びレンズ１１を介して、回
転体６のイの回転速度で回転している台形プリズム１２
に入射するようにする。プリズム１２０入射面１２Ａに
入射した光は反射面１２Ｂで反射されて射出面１２Ｃか
ら射出する。その射出光を撮影装置１５に入射させて回
転体６の静止画像を再生する。
おいては、光源１０からの光を、・・レンズ１０Ａ及び
反射透過手段８を介して、回転体６０回転軸心に沿って
、高速回転している回転体６にほぼ垂直に投射する。回
転体６を介して凹面鏡７から反射する反射光を、回転軸
心に沿って反射透過手段８及びレンズ１１を介して、回
転体６のイの回転速度で回転している台形プリズム１２
に入射するようにする。プリズム１２０入射面１２Ａに
入射した光は反射面１２Ｂで反射されて射出面１２Ｃか
ら射出する。その射出光を撮影装置１５に入射させて回
転体６の静止画像を再生する。
第２図（へ及び（Ｂ）を参照して、かかる装置により回
転体６の静止画像が観察される原理を説明する。
転体６の静止画像が観察される原理を説明する。
第２図（〜において、回転体６を模式的に矢印２０とし
、一方の端部を２０Ｂ１他方の端部を２０Ｗとする。矢
印２００反射光は端部２ＯＢを上方にしたまま反射透過
手段８、レンズ１１を介して台形プリズム１２０入射面
１２Ａに入射される。プリズム１２の反射面１２Ｂでは
、端部２０Ｂが図においで左方に、端部２０Ｗが右方に
位置する。
、一方の端部を２０Ｂ１他方の端部を２０Ｗとする。矢
印２００反射光は端部２ＯＢを上方にしたまま反射透過
手段８、レンズ１１を介して台形プリズム１２０入射面
１２Ａに入射される。プリズム１２の反射面１２Ｂでは
、端部２０Ｂが図においで左方に、端部２０Ｗが右方に
位置する。
反射面１２Ｂからの反射光が図示の点線のように射出面
１２Ｃに達し、射出面１２Ｃでは、矢印の向きが反転さ
れて、矢印の端部２０Ｂが下方に端部ＺＯＷが上方に位
置した偉となる。
１２Ｃに達し、射出面１２Ｃでは、矢印の向きが反転さ
れて、矢印の端部２０Ｂが下方に端部ＺＯＷが上方に位
置した偉となる。
第２図（勾の位置から矢印２０を１８０度回転して第２
図（Ｂ）のようにする。このとき、台形プリズム１２を
同方向に９０度だけ回転させる。すなわち、台形プリズ
ムでは、入射光がプリズム底部の反射面１２Ｂで一回反
射してから出射されるので、回転速度があたかも倍速さ
れる。従って、回転体６としての矢印２００回転速度の
Ｈの速度で台形プリズム１２を回転させる。プリズム１
２の入射面１２Ａ上に形成される像は、矢印２０と同一
の向きであυ、図示のように、反射面１２Ｂを介して射
出面１２Ｃ上に形成される像も入射面＋２Ａ上の像と同
一の方向となる。すなわち、端部２０Ｗが上方に、端部
２ＯＢが下方に位置する。
図（Ｂ）のようにする。このとき、台形プリズム１２を
同方向に９０度だけ回転させる。すなわち、台形プリズ
ムでは、入射光がプリズム底部の反射面１２Ｂで一回反
射してから出射されるので、回転速度があたかも倍速さ
れる。従って、回転体６としての矢印２００回転速度の
Ｈの速度で台形プリズム１２を回転させる。プリズム１
２の入射面１２Ａ上に形成される像は、矢印２０と同一
の向きであυ、図示のように、反射面１２Ｂを介して射
出面１２Ｃ上に形成される像も入射面＋２Ａ上の像と同
一の方向となる。すなわち、端部２０Ｗが上方に、端部
２ＯＢが下方に位置する。
とのように、回転体６０回転速度の％で台形プリズム１
２を同一の方向に回転させ、台形プリズム１２の射出面
１２Ｃからの射出光を観察すれば、常に静止しだ画傷が
得られる。
２を同一の方向に回転させ、台形プリズム１２の射出面
１２Ｃからの射出光を観察すれば、常に静止しだ画傷が
得られる。
台形プリズム１２を屋根型プリズム等の他の形態のプリ
ズムとし、その回転速度を被観察回転体に対して適切な
速度で同期させても、上述したと同様に静止画像を得る
ことができる。
ズムとし、その回転速度を被観察回転体に対して適切な
速度で同期させても、上述したと同様に静止画像を得る
ことができる。
而して、第１図（Ａ）及び（Ｂ）に示す装置において、
羽根車６Ｂの周囲の流体に密度勾配が生じると、凹面鏡
７からの反射光のある部分が鏡９により速ぎられ、ある
部分が鏡９に遣ぎられないようになシ、回転プリズム１
２の射出面１２Ｃから射出する光によυ得られる像には
、流体の密度勾配に応じた明暗が生ずる。従って、かか
る明暗によシ羽根車の周囲の流体の挙動を静止状態で知
ることができる。
羽根車６Ｂの周囲の流体に密度勾配が生じると、凹面鏡
７からの反射光のある部分が鏡９により速ぎられ、ある
部分が鏡９に遣ぎられないようになシ、回転プリズム１
２の射出面１２Ｃから射出する光によυ得られる像には
、流体の密度勾配に応じた明暗が生ずる。従って、かか
る明暗によシ羽根車の周囲の流体の挙動を静止状態で知
ることができる。
なお、実物のタービン翼やファンを回転軸３に以上説明
したように、本発明によれば、高速回転している被観察
回転体の正面から光を投射し、回転体の背面に対向して
設けた凹面鏡でその投射光を反射させ、凹面鏡の焦点位
置で凹面鏡からの反射光の一部又は全部を光速蔽部材に
より速えぎり、このようにして一部が速えぎられた光を
、回転体の回転軸心と光軸を合わせて配置され、回転体
と同期した回転速度で回転する回転プリズムに入射（−
１そのプリズムからの出射光により回転体静止像を得て
回転体の周囲の流体の挙動を観察するようにしたので、
被観察回転体を回転させたまま、その正面からかかる流
体の挙動が観察できる。
したように、本発明によれば、高速回転している被観察
回転体の正面から光を投射し、回転体の背面に対向して
設けた凹面鏡でその投射光を反射させ、凹面鏡の焦点位
置で凹面鏡からの反射光の一部又は全部を光速蔽部材に
より速えぎり、このようにして一部が速えぎられた光を
、回転体の回転軸心と光軸を合わせて配置され、回転体
と同期した回転速度で回転する回転プリズムに入射（−
１そのプリズムからの出射光により回転体静止像を得て
回転体の周囲の流体の挙動を観察するようにしたので、
被観察回転体を回転させたまま、その正面からかかる流
体の挙動が観察できる。
ｆｉＲ＋図（勾は本発明の一実施例を示す正面図、第１
図（Ｂ）はその平面図、第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）
は本実施例によシ静止画像が得られる原理を示す図であ
る。 １１１４・・・モータ、 ２・、１３・・・ベルト
、３・・・回転軸、 ４％５”・軸受、６・
・・高速回転体、 ７・・・凹面鏡、８・・・反
射透過手段、 ８Ａ、８Ｂ・・・プリズノ８．９・
・・鏡、 １ｏ・・・光源、１０Ａ、１
１・・・レンズ、１２・・・回転プリズム、１５・・・
カメラ。 代理人 鵜 沼 辰 之 （ほか２名）
図（Ｂ）はその平面図、第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）
は本実施例によシ静止画像が得られる原理を示す図であ
る。 １１１４・・・モータ、 ２・、１３・・・ベルト
、３・・・回転軸、 ４％５”・軸受、６・
・・高速回転体、 ７・・・凹面鏡、８・・・反
射透過手段、 ８Ａ、８Ｂ・・・プリズノ８．９・
・・鏡、 １ｏ・・・光源、１０Ａ、１
１・・・レンズ、１２・・・回転プリズム、１５・・・
カメラ。 代理人 鵜 沼 辰 之 （ほか２名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ 光源からの光が被観察回転体を介して投射さ
れ、該投射光を反射させる凹面鏡と、を榊：Ｉ！：ｓ″
材十有ル昏前記被観察回転体の回転軸心上で、前記光源
からの光を、前記凹面鏡に向けて前記回転軸心に沿って
反射させて前記被観察回転体を介して前記凹面鏡に投射
させる光速蔽部材を有し、前記凹面鏡からの反射光が前
記回転軸心に沿って入射ｌ〜、前記光遮蔽部材が、前■
Ｃ凹面鐘の焦点位置でその入射光の一部又は全部を遮蔽
し、その一部を湾蔽された前記反射光が前記回転軸心に
沿って射出されるようにした反射透過手段と、前記回転
軸心に光軸を合わせて配設され、前記反射透過手段から
の出射光が入射し、前記被観察回転体の回転速度と同期
した速度で回転するとともに、その入射光を前記光軸に
沿って出射させ、該出射光により前記被高速回転体の静
止画像を得、その回転体の周囲の気体の挙動を観察し得
るようにした回転プリズムとを具備したことを特徴とす
る高速回転体シュリーレン観察装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
回転プリズムを台形プリズムとなし、前記台形プリズム
を前記被観察回転体のＨの速度で回転させるようにした
ことを特徴とする高速回転体シュリーレン観察装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57116421A JPS597334A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 高速回転体シユリ−レン観察装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57116421A JPS597334A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 高速回転体シユリ−レン観察装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS597334A true JPS597334A (ja) | 1984-01-14 |
| JPS6218897B2 JPS6218897B2 (ja) | 1987-04-24 |
Family
ID=14686662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57116421A Granted JPS597334A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 高速回転体シユリ−レン観察装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597334A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7367489B2 (ja) | 2019-11-27 | 2023-10-24 | セイコーエプソン株式会社 | 記録装置 |
| JP7417197B2 (ja) | 2020-03-26 | 2024-01-18 | セイコーエプソン株式会社 | 記録装置 |
-
1982
- 1982-07-05 JP JP57116421A patent/JPS597334A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MACHINE DESIGN * |
| OPTICAL SHOP TESTING * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6218897B2 (ja) | 1987-04-24 |
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