2．環境流体風洞実験装置の概要 大気境界層を再現できる環境流体風洞実験装置を設 計し、新たに設置した。本風洞の仕様概要を表 1 に、 完成した外観を写真1 に示す。この風洞の全長は約 10 m であり、写真１に示すように①送風部、②拡大部、③ 整流部、④縮流部、⑤試験セクション、⑥出口部から 構成される。風速等の測定が可能な試験セクションは 縦0.5 m×横 0.5 m の正方形断面を有し、長さ 5.0 m の ガラス製である。試験セクション上部は透明アクリル 製で分割式かつ脱着可能とし、測定プローブを挿入で きるように、適宜、蓋付きの測定窓を設置した。試験 セクション内に一様な気流場を形成させるために、整 流部にはハニカムとメッシュ 4 枚を設置し、流入気流 を整流した。さらに、縮流部の縮流比は4：1 とし、流 入気流を滑らかに縮流した。送風機はインバータで制 御し、境界層乱流場のほかにも格子乱流場、混合層乱 流場、噴流乱流場などの代表的な乱流場を形成できる ように、最大風速は8.0 m/s とした。また、出口部は屋 外への排気口と蛇腹ホースで接続可能な構造とし、高 速時には吹き出し式風洞として、低速時には室内回流 式風洞として使用できるようにした。 3．環境流体風洞実験装置の基本性能 3.1 実験方法 環境流体風洞実験装置の基本性能を調べるために、ピ トー管と熱線風速計を使用して、風洞内の平均風速と速 度変動値の分布を明らかにした。熱線風速計による測定 にはDANTEC 社製の Streamline システムを用い、測定プ ローブにはＩ型プローブ（55P11）を使用した。測定前に 予め風速値に対する出力電圧の検定を実施した。測定は、 サンプル周波数f=2kHz で約 65 秒間行い、131072（217） 個のデータをサンプル後、平均速度や速度変動値などの 乱流統計量を評価した。また、ピトー管による測定では 柴田科学㈱社製の微差圧計（ISP－350)を使用して動圧値 を計測し、測定結果から平均風速を求めた。測定座標系 は試験セクション入口の装置断面中央位置を原点とし、 下流方向をx 方向、奥行き方向を y 方向、鉛直方向を z 方向とした。風速条件は、U=3.0、5.0 m/s の 2 条件とし、 ピトー管による平均風速測定では、x=0.75、3.0 m の y-z 断面で測定を行った。また、熱線風速計を用いた瞬間風 速測定では、U= 5.0 m/s 、x = 0.75 m の y-z 断面で測定を 行った。 表 1 環境流体風洞実験装置の仕様概要 項目 仕様概要 名称 環境流体風洞実験装置 構成 ①送風部 ②拡大部 ③整流部 ④縮流部 ⑤試験セクション ⑥出口部 試験セクション入口に乱流格子部を接続可 寸法 全長約 10.00 m、幅約 1.65 m、高さ約 3.00 m 測定部 試験セクション：断面寸法 縦 0.50 m×横 0.50 m、長さ 5.00 m 大気拡散実験に使用できる。 高さ 400～600 m の境界層を再現できる。(模型縮率 2000 分の 1 ) 風速条件 最大風速 8.0 m/s 縮流部 縮流比 4：1 整流方法 ハニカム、メッシュ(20 メッシュ、φ0.3 mm)を使用
写真 1 環境流体風洞実験装置の完成写真 ① 送 風 部 ②拡大部 ③整流部 ④縮流部 ⑤試験セクション ⑥ 出 口 部 －54－
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