うちわ型気流生成装置の開発と生成されたゆらぎ気流の挙動の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13875103
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 永野 紳一郎 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40329371)
• Keywords: うちわ / 気流分布 / 送風機 / 可視化 / 模型実験

Research Abstract

うちわ型気流生成装置の開発
・うちわを単純に上下運動させる2種類の生成装置を作成した。動力は電池で動くモーターを利用した。モーターの回転を上下の往復運動に変える場合,うちわの重さのために、上向きに扇ぐ場合と振り下ろす場合では動きにややムラが生じた。
・うちわは、魚のヒレ型などを参考にしてハゼ型、カレイ型、イルカ型、カジキ型、サメ型およびカエル足型の6種類のうちわを作成した。うちわの面積は市販のうちわを参考にして403cm^2にした。骨組み、柄の部分は竹であり、和紙で骨組を覆った。
・これらのうちわを用いて、気流分布測定および可視化を行った。その結果、(1)カレイ型、イルカ型、カジキ型は、奥行き下方向に風速域が分布する、(2)ハゼ型、サメ型は、うちわ近傍に風速域が分布する、(3)イルカ型、カエル型は、上下左右に風速域が分布する、(4)カジキ型は、直線的に風速域が分布する、(5)サメ型のように非対称的な形状のうちわの風速分布は非対称的な偏りのある流れを作り出すことなどがわかった。
・特に、カジキ型に代表される高速遊泳魚のヒレ型は気流を効率よく後方に送り出すことが確認された。
可視化と可視化装置の開発
・可視化装置は、厚さ1mm,15×20mmスチレンボードの旗を10mm長さの1φポリエチレン管に接着したものを400枚製作し、これをテグスに通しテグスを中心に回転できるようにしたものである。記録は、可視化装置の真上からデジタルカメラとビデオカメラにより撮影して、気流のパターンを比較した。

Research Products

• [Publications] 永野紳一郎: "うちわ型気流生成装置の開発と生成されたゆらぎ気流の挙動の解明"日本建築学会北陸支部研究報告集. 44. 179-182 (2001)
• [Publications] 永野紳一郎: "うちわ型気流生成装置の開発と生成されたゆらぎ気流の挙動の解明 その1 水生動物のヒレ型をモデルにしたうちわ気流の特徴"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 621-622 (2001)