風洞設備
低乱風洞実験施設は、低乱熱伝達風洞、小型低乱風洞、低騒音風洞からなる実験施設です。 主となる低熱伝達風洞は、流体関係の基礎および応用研究を目的として、昭和50年3月に設置された単路回流式の低速風洞です。 本風洞は低乱れ、低騒音、優れた気流の一様性を示すように設計されており、密閉型測定部の断面は対辺1mの正八角形をしており、最大風速70m/s、 開放型測定部の断面は対辺0.8m の正八角形で、最大80m/sの一様性の高い流れを作ることが可能です。 特に、密閉型測定部では気流の乱れ強さは0.02%以下と極めて低く、世界的にも優れた風洞設備です。 これらの性能を生かして、層流から乱流への遷移といった乱れが低い風洞で無ければ観測しづらい流れ場の基礎研究や企業の製品開発および技術力向上に貢献しています。
低乱熱伝達風洞
低乱熱伝達風洞は、機械工学、航空工学、土木工学、建築学、気象学など各種の基礎研究及び応用研究を実施する上で好適であり広い分野の研究・実験に使用できるように設計された単路回流型の汎用低乱風洞です。 測定部は開放・密閉両型式に交換可能であり、風の性質が極めて良い(乱れ強さが極めて低い)のが特徴で、その性質は国内最高水準の値(密閉型測定部で 0.02%以下)を誇り、世界でも有数の設備として知られております。
型式 | 単路回流式 |
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測定部 (開放型) | 長さ:1.42 m、第2ノズル対辺距離:0.81 m、正八角形断面、風速:5~80 m/s、開口面積:約0.544 m2 |
測定部(密閉型) | 長さ:3.5 m、対辺距離:1.01 m、正八角形断面、風速:5~70 m/s、開口面積:約0.845 m2 |
送風機 | 軸流1段、前置及び後置静翼付、電動機直結型、入力直径:1.54 m、定格風量:53 m3/s、圧力差:1.18 kPa |
風洞寸法 | W 26 m × D 9.5 m × H 4.3 m |
性能試験報告 | |
図面、3DCAD (.stepは右クリックから保存) |
小型低乱風洞
小型低乱風洞は、低乱熱伝達風洞の3.5分の1スケールの小型低乱風洞であり、小回りがきいて手軽に実験の出来る風洞です。 本風洞は、小寸法の模型を用いた実験研究や実験に使用する各種プローブ類の検定、低乱熱伝達風洞を用いての実験に先立つ予備実験などに常時使用されています。
型式 | 単路回流式 |
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測定部(開放型) | 長さ:0.508 m、第2ノズル対辺距離:0.293 m、正八角形断面、風速:5~65 m/s、開口面積:約0.0711 m2 |
測定部(密閉型) | 長さ:1.0 m、対辺距離:0.29 m、正八角形断面、風速:5~70 m/s、開口面積:約0.0697 m2 |
送風機 | 軸流1段、前置及び後置静翼付、電動機直結型、入力直径:0.472 m、定格風量:4.53 m3/s、圧力差:1.23 kPa |
風洞寸法 | W 8.3 m × D 9.5 m × H 4.3 m |
性能試験報告 | |
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小型低騒音風洞
基礎研究用に簡易無響室内に測定部がある吸込み式の風洞です。
型式 | 単純吸い込み式 |
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測定部 | 長さ:1.0 m、吹き出し口寸法:W 0.3 m × H 0.5 m、長方形断面、風速:5~45 m/s、開口面積:約0.15 m2 |
風速、暗騒音 | 5~45 m/s、65 dB (A特性) @ 45 m/s |
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磁力支持天秤装置(MSBS)
この装置は模型を磁気の力で気流中に支持すると共に、模型が気流から受ける力も計測できる装置です。本装置は、対辺距離が1mの正八角形の測定部を持つ世界最大の大きさを誇る磁力支持天秤装置であり、風洞模型を支える支柱の影響が無い試験が可能となるほか、模型に様々な運動をさせることもできます。
測定部 | 密閉型、長さ:3.5 m、対辺距離:1.01 m、正八角形断面、風速:5~50 m/s、開口面積:約0.845 m2 |
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制御 | PI制御+二重位相進み補償による6軸または5軸制御 |
模型挿入標準磁石 | (例)ネオジム磁石グレード54、直径65mm、長さ260mm、質量約6.5kg |
最大模型質量 | 7kg(標準磁石の場合、標準磁石質量を除く) |
耐最大抗力 | 35N(標準磁石の場合) |
耐最大横力 | 80N(標準磁石の場合) |
参考文献 |
利用の流れ
当施設を初めてのご利用の方は、本HP上部の問い合わせ先までご連絡ください。
基本的な風洞利用の流れは下記をご参照ください。
風洞利用申請(学内)
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風洞の使用申し込み受付について次世代流動実験研究センターより関連部局に通知します。
- 年2回
- ・2月頃(利用期間4月~9月分)
- ・8月頃(利用期間10月~3月分)
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次世代流動実験研究センターへ風洞利用申込書を提出。
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使用許可に代え、使用申込者(研究責任者)に風洞利用スケジュールを通知します。
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- 遅くとも実験開始日の1ヶ月前迄に実験計画書を提出の上、風洞管理担当者と打合せを行い担当者からのアドバイスや改善指示に従って準備し実験に臨んでください。
- 指示に従わない場合及び準備不足の場合は利用を取消す場合もあります。
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割り当て期間以前に実験装置の準備を完了し速やかに実験にとりかかれるようにしてください。
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実験時間は原則として 9時~17時とします。
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次の使用者が直ちに使用できるように風洞、研究用機器等を使用前の状態に回復してください。
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実験修了後、風洞設備及びオプション機器の利用時間について、設備統合管理システムに入力してください。
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テクニカルサポートセンターの使用料の内規に基づき料金が設備統合管理システムを通して請求します。
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翌年度に風洞利用に関連した成果について調査依頼しますので、提出へのご協力をお願いします。
風洞利用申請(学外)
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- 無料で随時受け付け中。
- 概要がわかる 実験計画書[Word]」 をご準備ください。
- 分かる範囲で構いませんので、実験目的についてご記入ください。 本風洞でどのような事が可能か相談を通じてご提案いたします。 必要時、秘密保持契約書を取り交わします。
- »実験計画書記入例[PDF]
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事前の相談において「実験可能」と判断された場合は、実験日程、模型サイズ・模型設置方法・計測機器の選定・装置運転方法等、具体的な内容について打ち合わせを行い「実験計画書」を具体化して頂きます。
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実験計画書を用い、採択審査委員会で利用の可否について審議し、利用期間が決定されます。
- <定期受付>年2回
- ・2月(利用期間4月~9月分)
- ・8月(利用期間10月~3月分)
- <不定期受付>
- ・各利用期間中の空き日程は、先着順で随時受け付けています。
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- 利用期間前までに
- ・模型(オプションで製作可)、模型設置台座、金具等の準備
- ・計測項目の確認及び計測プログラムの準備
- ・オプションの計測機器利用の有無
- などについて確認し、速やかに実験に取りかかれるようにします。
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- 本学コアファシリティ統括センター設備統合管理システム(SHARE)に利用者登録および設備利用申請を行ってください。 登録方法の詳細は本学コアファリシティ統括センターの「学外利用者マニュアル」をご参照ください。
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実験時間は原則として 9時~17時とします(1日8h)。 実験終了後は次の使用者が直ちに使用できるよう後片付けして現状回復をお願いします。
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実験修了後、風洞設備及びオプション機器の利用時間について、利用者および施設担当者の両者で確認(サイン)し、設備統合管理システムに入力していただきます。実験・計測で得られたデータは、お持ち帰り頂きます。
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データ処理や考察は利用者にて行って頂くことを基本と致します。 但し、データ処理・結果に対するご質問は、無料にて受け付けますので電話・メール等でご相談ください(お時間を頂く場合がございます)。 データ処理なども含め受託の形での利用も可能です(費用別途)。
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- 実験終了後、本学より請求書をお送りしますので、指定の口座に期日までに納入してください。
- 詳しくは、本学テクニカルサポートセンターの「学外利用者マニュアル」をご確認ください。
- 設備使用料は下記コアファリシティ統括センターの 「東北大学研究推進・支援機構コアファシリティ統括センターの利用設備等及び利用料に関する内規」 よりご確認ください。
- 設備使用料は装置・施設の占有時間に単価を掛けた金額に、オプション使用料を加算した金額です。詳しくは施設担当までお問合せください。 なお別途消費税が生じますのでご了承ください。