建築汎用境界層風洞の試作研究

• 研究課題/領域番号: 01850131
• 研究種目: 試験研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 建築構造・材料
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鎌田 元康 東京大学, 工学部, 助教授 (70011228)
• 研究分担者: 結城 邦之 (株)荏原製作所, 風力技術部, 部長 ; 吉田 正昭 (株)工学模型センター, 研究員 ; 神田 順 東京大学, 工学部, 助教授 (80134477)
• 研究期間 (年度): 1989 – 1990
• 研究課題ステータス: 完了 (1990年度)
• 配分額: 10,800千円 (直接経費: 10,800千円); 1990年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円); 1989年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
• キーワード: 風洞実験 / ゲッチンゲン型風洞 / フッフェル型風洞 / 境界層流 / 風速の鉛直分布 / 乱れの強さ / ゲッチンゲン形風洞 / エッフェル形風洞

研究概要

昨年度製作した風洞の基本性能を検討することが、本年度の研究の主目的である。
気流計測パイロットテストは、タ-ンテ-ブル、トラバ-スの設置に併行して実施、気流分布の非一様性、一様流状態での乱れの強さが、1%を上回る部分のあることなど、若干の問題を残したものの、その境界層流作成への影響評価は、今後の課題とした。また、夏期における、風洞内気温上昇の問題についても、実験運用上の取り扱いで対策を考えることとした。
境界層気流作成については、スパイヤと粗度ブロックの配置により、風速の鉛直分布として、べき指数で0.2から0.3程度の勾配流を4種類作成した。乱れの強さは、やや小さめで、境界層厚さとしても自然風を模擬できる範囲は、20cm程度とやや制限されたものとなっている。
2次元空気力計測については、架台の設置までで、実験には到らなかった。建物模型風圧力計測については、スケ-ルの異なる3種類の低層建物模型について実験を実施し、境界層気流と一様流による顕著な差を確認するとともに、既往実験例との比較から、本風洞を用いた実験の妥当性を検討した。
予算上の制約もあり、必らずしも十分な計測を完了するには到らなかったものの、境界層風洞としての基本性能としては、満足できるものと判断し、試作研究としての成果とすることができた。さらに、すでに報告されている、わが国の他の境界層風洞との性能比較を通して、必要条件の検討、実験の適用限界の検討など、今後さらに試作風洞としての活用の可能性を整理して取りまとめた。