(57)【要約】【課題】風等の流体の流れに関して上流側と下流側に抵抗調整部材を備え、両者の間に空隙部を有する模型の圧力損失調整用構造体において、目標の圧力損失特性に合致させることができる模型の圧力損失設定方法等を提供する。【解決手段】流体Ｆの流れの上流側と下流側の抵抗調整部材１１，１２の圧力特性ΔＰ１ａ，ΔＰ２と厚みｔ１，ｔ２と、空隙部３の厚みＢｓを調整する第１ステップと、第１ステップの調整で得られた圧力損失Ｐｍが目標の圧力損失Ｐｔとずれた場合に、再調整用の抵抗調整部材１１を、新たな２つの副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂを間に副空隙部４を設けて形成し、両方の副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂの圧力特性ΔＰ１１，ΔＰ１２と厚みｔ１１，ｔ１２と、副空隙部４の厚みＢｓ１を調整する第２ステップを行い、模型の圧力損失調整用構造体１０Ｂに必要な圧力損失Ｐｔと厚みｔｔを得る。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を用いた試験で用いる模型の内部を流れる流体に関する圧力損失を調整するために、模型の内部に配置されて流体の流れに対する抵抗となって圧力損失を発生する抵抗調整部材を、流体の流れの上流側と下流側のそれぞれに配置すると共に、両方の抵抗調整部材の間に空隙部を設けて構成した模型の圧力損失調整用構造体で、両方の抵抗調整部材の圧力特性と厚みの調整により模型に必要な圧力損失を発生するように調整すると共に、前記空隙部の厚みの調整により模型に必要な厚みに調整する第１ステップを有する模型の圧力損失調整方法において、
前記第１ステップで調整した模型の圧力損失調整用構造体の圧力損失が、目標の圧力損失とずれた場合に、上流側の抵抗調整部材又は下流側の抵抗調整部材の一方を、再調整用の抵抗調整部材とし、この再調整用の抵抗調整部材を、新たな２つの副抵抗調整部材を間に副空隙部を設けて配置して形成し、両方の副抵抗調整部材の圧力特性と厚みの調整により、前記再調整用の抵抗調整部材に要求される圧力損失を発生するように調整すると共に、前記副空隙部の厚みの調整により前記再調整用の抵抗調整部材に要求される厚みに調整する第２ステップを備えたことを特徴とする模型の圧力損失設定方法。
【請求項２】
前記抵抗調整部材として、表側からの流れと裏側からの流れで圧力損失が変化する抵抗体、単層構造を持つ抵抗体、三次元網目構造を持つ抵抗体のいずれか、あるいはこれらの組合せを用いることを特徴とする請求項１記載の模型の圧力損失設定方法。
【請求項３】
流体を用いた試験で用いる模型の内部を流れる流体に関する圧力損失を調整するために、模型の内部に配置されて流体の流れに対する抵抗となって圧力損失を発生する抵抗調整部材を、流体の流れの上流側と下流側のそれぞれに配置すると共に、両方の抵抗調整部材の間に空隙部を設けて構成した模型の圧力損失調整用構造体において、
上流側の抵抗調整部材又は下流側の抵抗調整部材の一方を再調整用の抵抗調整部材にして、この再調整用の抵抗調整部材を、新たな２つの副抵抗調整部材を流体の流れの上流側と下流側のそれぞれに配置すると共に、両方の副抵抗調整部材の間に副空隙部を設けて構成し、両方の副抵抗調整部材の圧力特性と厚みの調整により、前記再調整用の抵抗調整部材に要求される圧力損失を発生するように調整すると共に、前記副空隙部の厚みの調整により前記再調整用の抵抗調整部材に要求される厚みに調整したことを特徴とする模型の圧力損失調整用構造体。
【請求項４】
前記抵抗調整部材を、表側からの流れと裏側からの流れで圧力損失が変化する抵抗体、単層構造を持つ抵抗体、三次元網目構造を持つ抵抗体のいずれか、あるいはこれらの組合せで形成したことを特徴とする請求項３記載の模型の圧力損失調整用構造体。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の模型の圧力損失調整用構造体を備えたことを特徴とする流体試験用模型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の風洞試験等の流体試験で用いる、模型の圧力損失設定方法、模型の圧力損失調整用構造体、及び、流体試験用模型に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、橋梁、建造物等の実物に生じる空気（風）の流れを把握するために、風洞を用いた模型試験が行われている。また、船や海洋構造物や堤防などの実物に生じる水の流れを把握するために、回流水槽や水槽を用いた模型試験が行われている。
【０００３】
風洞試験における空気の流れには、模型の外側を流れる流れと、模型の内部を流れる流れとがある。この内部の流れを特に通風と呼び、通風の妨げとなるものを通風抵抗体と言っている。この模型内部の空気の流れを実物で生じる流れに近づける上で、通風抵抗体の設定が重要となる。
【０００４】
しかし、この通風抵抗体においては、図６に示すように、風量と圧力の関係が非線形となるので、適切な通風抵抗体を選定し設定することは難しい。そこで、図７及び図８に示すように、抵抗を調整するための抵抗調整部材１１，１２である金属メッシュと、この抵抗調整部材１１，１２を支持するハニカム材１４を組合せて、通風抵抗体と呼ばれる模型の圧力損失調整用構造体１０Ｘの圧力損失を調整する試みが行われてきた。
【０００５】
この図７及び図８に示すような方法では、必ずしも、所望の抵抗特性に対して適切な抵抗特性を持つ模型の圧力損失調整用構造体１０Ｘを提供できるとは限らず、また、提供できた場合でも模型の圧力損失調整用構造体１０Ｘを設定できるまでに多大の労力を必要とする場合が多い。その結果、模型試験の実施に時間がかかるだけでなく、模型試験の結果を利用する、後のステップも影響を受けることになる。
【０００６】
一般に模型の圧力損失調整用構造体１０Ｘに用いる抵抗調整部材１１，１２には薄い板状の部材が用いられるので、機械的強度が比較的弱く、上流側と下流側に抵抗調整部材１１，１２を配置する場合には、両者の間でこれらの抵抗調整部材１１，１２を支持するための支持部材１４が必要となる。
【０００７】
この支持部材１４にはハニカム材を用いる場合が多いが、その場合には、間に挟まれた支持部材１４の抵抗特性が、設定した抵抗調整部材１１，１２の抵抗特性に影響を及ぼすので、図９に示すように、圧力損失が増加する。従って、このハニカム材１４の抵抗特性を考慮に入れて抵抗調整部材１１，１２の厚みを設定する必要が生じる。そのため、全体の厚みが模型１Ｘによって設定されている中での、抵抗調整部材１１，１２の厚みと、この抵抗調整部材１１，１２とは流れの特性が異なる支持部材１４の厚みの設定が難しくなるという問題がある。
【０００８】
この模型１Ｘにおいては、通風抵抗は、模型１Ｘに要求される圧力損失を、抵抗調整部材１１，１２と支持部材１４の圧力損失で置き換えると共に、更に、模型の圧力損失調整用構造体（抵抗体モデル）１０Ｘの厚みも模型の縮尺に合わせる必要がある。通常金属メッシュ等で形成される抵抗調整部材１１，１２は厚さが薄く、それ自体のみでは、要求される厚さに模型の圧力損失調整用構造体１０Ｘの厚さを合わせることができない。
【０００９】
また、模型の圧力損失調整用構造体１０Ｘを、数種の材料を用いて枚数を重ねて厚さを稼いで要求される厚さにしたとしても、必ずしも要求される抵抗特性を満足できるとは限らない。そのため、抵抗特性と厚みの両方の要求を満たすことは難しく、模型の圧力損失調整用構造体１０Ｘの全体を一度にモデル化しようとすると多くの労力を要するという問題がある。
【００１０】
この風洞試験等の通風抵抗を考慮した模型試験に関するものではないが、この風洞試験に関係して、自動車排ガスの拡散濃度調査風洞実験用の地表模型において、道路を走行する自動車から連続的に排出される排気ガスを正確に再現する地表模型が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
また、風洞内の模型を支持・変角する支持装置に作用する気流が模型の空力特性に及ぼす影響を少なくするとともに、模型の実機相似性を損うことなく、更に模型変角時の模型中心の移動を少なくする風洞試験模型支持装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−２３２１８２号公報
【特許文献２】特開平０６−３０７９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明者らは、図１０〜図１２に示すように、流体を用いた試験で用いる模型1Ｙの内部を流れる流体Ｆに関する圧力損失を調整するために、模型１Ｙの内部に配置されて流体Ｆの流れに対する抵抗となって圧力損失を発生する抵抗調整部材１１，１２を、流体Ｆの流れの上流側と下流側のそれぞれに配置すると共に、両方の抵抗調整部材１１，１２の間に空隙部３を設けて構成した模型の圧力損失調整用構造体１０Ｙで、両方の抵抗調整部材１１，１２の圧力特性と厚みｔ１，ｔ２の調整により模型１Ｙに必要な圧力損失を発生するように調整し、それと共に、空隙部３の厚みＢｓの調整により模型１Ｙに必要な厚みｔｔに調整する模型の圧力損失調整方法において、上流側の抵抗調整部材１１の単位厚みに対する圧力損失ΔＰ１を模型１Ｙで必要とされる厚みｔｔと必要とされる圧力損失から算出される目標の単位厚みに対する圧力損失ΔＰｔよりも小さくすると共に、下流側の抵抗調整部材１２の単位厚みに対する圧力損失ΔＰ２を目標の単位厚みに対する圧力損失ΔＰｔよりも大きくし、更に、上流側の抵抗調整部材１１の厚みｔ１を下流側の抵抗調整部材１２の厚みｔ２よりも大きくする模型の圧力損失設定方法を考えた。
【００１４】
しかしながら、この模型の圧力損失設定方法においても次のような問題がある。つまり、上流側と下流側に配置する抵抗調整部材１１，１２は、一枚あるいは複数枚の重ね合わせによって構成されるが、同じ抵抗特性の材料の複数枚の重ね合わせや抵抗特性の異なる材料の重ね合わせで抵抗調整部材１１，１２を構成しても、必ずしも、図１２に示すような模型１Ｙの圧力損失特性を得られるとは限らず、図３に示すように製作された模型１Ａの圧力損失（実線：模型）Ｐｍが目標の圧力損失（点線：目標）Ｐｔにならないで目標圧力損失Ｐｔとの間で乖離ΔＰｔ１を生じる場合がある。このような場合においては、所望の圧力損失Ｐｔを持つ抵抗調整部材１１，１２又はこれを形成する素材を新たに製作することで問題が解決できるように思われるが、実際には、開発期間の短縮を考えると現実的ではない。
【００１５】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、風等の流体の流れに関して上流側と下流側（前後）に抵抗調整部材を備え、両者の間に空隙部を有する模型の圧力損失調整用構造体（抵抗体モデル）において、目標の圧力損失特性により合致させることができる模型の圧力損失設定方法、模型の圧力損失調整用構造体、及び、流体試験用模型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記のような目的を達成するための本発明の模型の圧力損失調整方法は、流体を用いた試験で用いる模型の内部を流れる流体に関する圧力損失を調整するために、模型の内部に配置されて流体の流れに対する抵抗となって圧力損失を発生する抵抗調整部材を、流体の流れの上流側と下流側のそれぞれに配置すると共に、両方の抵抗調整部材の間に空隙部を設けて構成した模型の圧力損失調整用構造体で、両方の抵抗調整部材の圧力特性と厚みの調整により模型に必要な圧力損失を発生するように調整すると共に、前記空隙部の厚みの調整により模型に必要な厚みに調整する第１ステップを有する模型の圧力損失調整方法において、前記第１ステップで調整した模型の圧力損失調整用構造体の圧力損失が、目標の圧力損失とずれた場合に、上流側の抵抗調整部材又は下流側の抵抗調整部材の一方を、再調整用の抵抗調整部材とし、この再調整用の抵抗調整部材を、新たな２つの副抵抗調整部材を間に副空隙部を設けて配置して形成し、両方の副抵抗調整部材の圧力特性と厚みの調整により、前記再調整用の抵抗調整部材に要求される圧力損失を発生するように調整すると共に、前記副空隙部の厚みの調整により前記再調整用の抵抗調整部材に要求される厚みに調整する第２ステップを備えたことを特徴とする方法である。
【００１７】
つまり、前部（上流側）又は後部（下流側）に設けた抵抗調整部材の一方を、２つの副抵抗調整部材と副空隙部で形成し、抵抗調整部材とこれを構成する副抵抗調整部材と副空隙部の関係を、模型の圧力損失調整用構造体とこれを構成する抵抗調整部材と空隙部の関係と同じにして、自己相似的（フラクタル）とした設定方法を採る。
【００１８】
この方法によれば、これまで抵抗調整部材の材料の重ね合わせのみで得ていた抵抗調整部材の抵抗特性を、副抵抗調整部材と副空隙部の組合せを再度適用して得ることができるため、これまでの目標の圧力損失の特性との乖離を容易に補うことができる。従って、先に考えた模型の圧力損失調整方法に比べて、目標の圧力損失の特性により合致した抵抗調整部材の組合せを設定できるようになる。
【００１９】
上記の模型の圧力損失調整方法において、前記抵抗調整部材として、表側からの流れと裏側からの流れで圧力損失が変化する抵抗体、単層構造を持つ抵抗体、三次元網目構造を持つ抵抗体のいずれか、あるいはこれらの組合せを用いると、模型の圧力損失調整用構造体の抵抗特性を、必要とされる抵抗特性に、より容易に、かつ、より近似するように調整できるようになる。
【００２０】
また、上記のような目的を達成するための本発明の模型の圧力損失調整用構造体は、流体を用いた試験で用いる模型の内部を流れる流体に関する圧力損失を調整するために、模型の内部に配置されて流体の流れに対する抵抗となって圧力損失を発生する抵抗調整部材を、流体の流れの上流側と下流側のそれぞれに配置すると共に、両方の抵抗調整部材の間に空隙部を設けて構成した模型の圧力損失調整用構造体において、上流側の抵抗調整部材又は下流側の抵抗調整部材の一方を再調整用の抵抗調整部材にして、この再調整用の抵抗調整部材を、新たな２つの副抵抗調整部材を流体の流れの上流側と下流側のそれぞれに配置すると共に、両方の副抵抗調整部材の間に副空隙部を設けて構成し、両方の副抵抗調整部材の圧力特性と厚みの調整により、前記再調整用の抵抗調整部材に要求される圧力損失を発生するように調整すると共に、前記副空隙部の厚みの調整により前記再調整用の抵抗調整部材に要求される厚みに調整して構成される。
【００２１】
この構成によれば、これまで抵抗調整部材の材料の重ね合わせのみで得ていた抵抗調整部材の抵抗特性を、副抵抗調整部材と副空隙部の組合せを再度適用して得ることができるため、これまでの目標の圧力損失の特性との乖離を容易に補うことができる。従って、先に考えたの模型の圧力損失調整方法に比べて、目標の圧力損失の特性により合致した抵抗調整部材の組合せを設定できるようになる。
【００２２】
上記の模型の圧力損失調整用構造体において、前記抵抗調整部材を、表側からの流れと裏側からの流れで圧力損失が変化する抵抗体、単層構造を持つ抵抗体、三次元網目構造を持つ抵抗体のいずれか、あるいはこれらの組合せで形成すると、模型の圧力損失調整用構造体の抵抗特性を、必要とされる抵抗特性に、より容易に、かつ、より近似するように調整できるようになる。
【００２３】
上記のような目的を達成するための本発明の流体試験用模型は、上記の模型の圧力損失調整用構造体を備えて構成される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る自動車等の風洞試験等の流体試験で用いる、模型の圧力損失設定方法、模型の圧力損失調整用構造体、及び、流体試験用模型によれば、これまで抵抗調整部材の材料の重ね合わせのみで得ていた抵抗調整部材の抵抗特性を、副抵抗調整部材と副空隙部の組合せを再度適用して得ることができるため、これまでの目標の圧力損失の特性との乖離を容易に補うことができる。従って、目標の圧力損失の特性により合致した抵抗調整部材の組合せを設定できるようになる。
【００２５】
また、模型の寸法に必要な厚さに左右されずに、所望の圧力特性になるように模型の圧力損失調整用構造体を設定できるので、抵抗調整部材に関して素材選択の自由度が増加し、所望の抵抗特性を持った模型の圧力損失調整用構造体（抵抗体モデル）を容易に製作できる。
【００２６】
そして、模型に必要な厚さ要件を満足した模型の圧力損失調整用構造体を製作できるので、流速に対する圧力損失の特性が所望の圧力損失の特性と一致した模型となり、比較検証する際の解析計算における結果の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る実施の形態の模型の圧力損失設定方法を説明するための第１ステップにおける模型の圧力損失調整用構造体の構成を示した模式的な組立て図である。
【図２】図１の模型の圧力損失調整用構造体の構成を示した模式的な側断面図である。
【図３】図１の模型の圧力損失調整用構造体の内部の圧力損失を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態の模型の圧力損失設定方法を説明するための第２ステップにおける模型の圧力調整用構造体の構成を示した模式的な組立て図である。
【図５】本発明に係る実施の形態の模型の圧力損失調整用構造体の構成と内部の圧力損失を示す図である。
【図６】模型の圧力損失調整用構造体による風速と圧力損失の関係を示す図である。
【図７】従来技術の模型の圧力損失調整用構造体の構成を示した模式的な組立て図である。
【図８】従来技術の模型の圧力損失調整用構造体の構成を示した模式的な側断面図である。
【図９】支持部材による圧力損失の上昇を示した風速と圧力損失の関係を示す図である。
【図１０】改良技術の模型の圧力損失調整用構造体の構成を示した模式的な組立て図である。
【図１１】改良技術の模型の圧力損失調整用構造体の構成を示した模式的な側断面図である。
【図１２】改良技術の模型の圧力損失調整用構造体の構成と内部の圧力損失を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る実施の形態の模型の圧力損失設定方法、模型の圧力損失調整用構造体、及び、流体試験用模型について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では風洞試験における模型を例に説明するが、本発明はこの風洞試験に限定されるものではなく、回流水槽や水槽の試験における模型にも適用できる。
【００２９】
図１〜図５を参照しながら本発明に係る実施の形態の模型の圧力損失設定方法、模型の圧力損失調整用構造体、及び、流体試験用模型について説明する。
【００３０】
最初に、図１〜図３に示す最初に製造される模型の圧力損失調整用構造体１０Ａについて説明する。図１〜図３に示すように、この模型の圧力損失調整用構造体１０Ａは、空気（流体）Ｆを用いた風洞試験で用いる模型１Ａの内部を流れる空気Ｆの圧力損失を調整するための構造体であり、模型１Ａのハウジング２の内部に、空気Ｆの流れに対する抵抗となって圧力損失を発生する抵抗調整部材（通風抵抗体）１１，１２を、空隙部３を挟んで上流側と下流側にそれぞれ配置して構成される。
【００３１】
この抵抗調整部材１１，１２としては、抵抗調整部材を形成する材料が、密着して厚さ内で連続した特性を示せば良いので、表側からの流れと裏側からの流れで圧力損失が変化する抵抗体、単層構造を持つ抵抗体、三次元網目構造を持つ抵抗体のいずれか、あるいはこれらの組合せを用いることができる。具体的なものとしては金属メッシュとその積層体、金属発泡体等がある。この抵抗調整部材１１，１２は板状に形成される。
【００３２】
次に、図１〜図３の模型の圧力損失調整用構造体１０Ａにおける、模型の圧力損失設定方法について説明する。
【００３３】
この模型の圧力損失設定方法では、第１ステップで、空気Ｆの流れの上流側と下流側のそれぞれに抵抗調整部材１１，１２を配置すると共に、両方の抵抗調整部材１１，１２の間に空隙部３を設けて構成し、模型１Ａに必要な圧力損失の発生量を両方の抵抗調整部材１１，１２の圧力特性と厚みｔ１，ｔ２に基づいて設定し、両方の抵抗調整部材１１，１２の厚みｔ１，ｔ２と空隙部３の厚みＢｓの和が模型の圧力損失調整用構造体１０Ａとして必要な厚みｔｔとなるように空隙部３の厚みＢｓを設定する。また、上流側の抵抗調整部材１１の単位厚みに対する圧力損失ΔＰ１ａを模型１Ａで必要とされる厚みｔｔと必要とされる圧力損失Ｐｔから算出される目標の単位厚みに対する圧力損失ΔＰｔよりも小さくすると共に、下流側の抵抗調整部材１２の単位厚みに対する圧力損失ΔＰ２を前記目標の単位厚みに対する圧力損失ΔＰｔよりも大きく形成する。更に、上流側の抵抗調整部材１１の厚みｔ１を下流側の抵抗調整部材１２の厚みｔ２よりも大きくして構成する。
【００３４】
つまり、模型１の前後に配置する抵抗調整部材１１，１２を、抵抗となる材料の単独又は複数の材料を積層して形成し、圧力が抵抗調整部材１１，１２の内部で連続的に変化するように構成する。上流側即ち前部に設ける抵抗調整部材１１は、目標とする圧力特性より穏やかな圧力勾配を持ったものを選択し、抵抗調整部材１１の厚みｔ１を大きくとる。模型の圧力損失調整用構造体１０Ａの全体で必要な圧力損失Ｐｔを、前後面に配置する抵抗調整部材１１，１２に分配させて受け持たせ、必要な模型の圧力損失調整用構造体１０Ａの厚さｔｔを空隙部３の厚みＢｓで調整する。
【００３５】
より詳細には、第１ステップにおいては、上流側の抵抗調整部材１１の材料には、図３に示すように、単位厚さに対する圧力勾配ΔＰ１ａ（図３の「模型」で示す圧力勾配）が、模型の圧力損失調整用構造体１０Ａで要求される、単位厚さに対する圧力勾配（所望の圧力損失（Ｐｔ）／模型の圧力損失調整用構造体の厚み（ｔｔ））ΔＰｔ（図３の「目標」で示す圧力勾配）よりも、好ましくは小さく緩やかなものを選択する。
【００３６】
一方、下流側の抵抗調整部材１２の材料には、図３に示すように、単位厚さに対する圧力勾配ΔＰ２（図３の「模型１Ａ」で示す圧力勾配）が、模型の圧力損失調整用構造体１０Ａで要求される、単位厚さに対する圧力勾配（所望の圧力損失（Ｐｔ）／模型の圧力損失調整用構造体の厚み（ｔｔ））ΔＰｔ（図３の「目標」で示す圧力勾配）よりも大きく急なものを選択する。
【００３７】
そして、抵抗調整部材１１の厚みｔ１を、風圧（流体圧）に対して、撓み量が許容範囲内に収まるような厚みとし、抵抗調整部材１１の材料の単位厚さに対する圧力損失ΔＰ１ａに厚みｔ１を掛け算して、この抵抗調整部材１１による圧力損失Ｐ１ａを算出する。この圧力損失Ｐ１ａを所望の圧力損失Ｐｔから引き算して、下流側の抵抗調整部材１２で発生すべき圧力損失Ｐ２を算出する。
【００３８】
この圧力損失Ｐ２を下流側の抵抗調整部材１２の材料の単位厚さに対する圧力損失ΔＰ２で割り算して、下流側の抵抗調整部材１２の厚みｔ２を算出する。この厚みｔ２で、風圧（流体圧）に対して、抵抗調整部材１１の撓み量が許容範囲内に収まることを確認する。抵抗調整部材１１の撓み量が許容範囲内に収まらない場合は、下流側の抵抗調整部材１２の材料を選定し直す。
【００３９】
そして、抵抗調整部材１１の撓み量を許容範囲内に収めた後で、所望の厚みｔｔから抵抗調整部材１１の厚みｔ１と抵抗調整部材１２の厚みｔ２の合計を引き算して、空隙部３の厚みＢｓを算出する。つまり、Ｂｓ＝ｔｔ−（ｔ１＋ｔ２）とする。
【００４０】
なお、抵抗調整部材１１の厚みｔ１と抵抗調整部材１２の厚みｔ２の合計が所望の厚みｔｔよりも大きいときには、抵抗調整部材１１，１２の材料を選定し直して、再度厚みｔ１，ｔ２と空隙部３の厚みＢｓを算出し直す。
【００４１】
これらの抵抗調整部材１１，１２の厚みｔ１，ｔ２と空隙部３の厚みＢｓを有して、図１に示すように、上流側の抵抗調整部材１１と下流側の抵抗調整部材１２を配置して、模型の圧力損失調整用構造体１０Ａを構成する。
【００４２】
この方法によって得られた模型の圧力損失調整用構造体１０Ａの圧力損失Ｐｍが所望の圧力損失Ｐｔになれば、それで模型の圧力損失調整用構造体１０Ａは目標のものが得られたことになるが、実際には、同じ抵抗特性の材料の複数枚の重ね合わせや抵抗特性の異なる材料の重ね合わせで抵抗調整部材１１，１２を構成しても、必ずしも、図３に示すような目標の圧力損失特性を得られるとは限らず、図３に示すように製作された模型１Ａの圧力損失（実線：模型）Ｐｍが目標の圧力損失（点線：目標）Ｐｔにならないで目標圧力損失Ｐｔとの間で乖離ΔＰｔ１を生じる場合がある。
【００４３】
本発明は、このような場合に適用されるものであり、この場合には、第２ステップとして、図４に示すように、上流側の抵抗調整部材１１（又は下流側の抵抗調整部材１２）を、再調整用の抵抗調整部材１１とし、この再調整用の抵抗調整部材１１を、新たな２つの副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂを間に副空隙部４を設けて配置して形成する。この両方の副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂの圧力特性と厚みｔ１１，ｔ１２の調整により、再調整用の抵抗調整部材１１に要求される圧力損失Ｐｔを発生するように調整すると共に、副空隙部４の厚みＢｓ１の調整により再調整用の抵抗調整部材１１に要求される厚みｔ１に調整する。
【００４４】
つまり、前部又は後部に設けた抵抗調整部材１１，１２の一方１１を、２つの副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂと副空隙部４で形成し、抵抗調整部材１１とこれを構成する副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂと副空隙部４の関係を、模型の圧力損失調整用構造体１Ａとこれを構成する抵抗調整部材１１，１２と空隙部３の関係と同じにして、自己相似的（フラクタル）とした設定方法を採る。
【００４５】
より詳細には、第２ステップにおいては、上流側の抵抗調整部材１１と置き換える副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂの材料には、図５に示すように、単位厚さに対する圧力勾配ΔＰ１１，ΔＰ１２（図５の「模型１Ｂ」で示す圧力勾配）が、上流側の抵抗調整部材１１で要求される、単位厚さに対する圧力勾配（所望の圧力損失（Ｐｔ−Ｐ２）／抵抗調整部材の厚み（ｔ１））ΔＰ１ｔよりも大きく急なものを選択する。
【００４６】
そして、副抵抗調整部材１１ａの厚みｔ１１を、風圧（流体圧）に対して、撓み量が許容範囲内に収まるような厚みとし、副抵抗調整部材１１ａの材料の単位厚さに対する圧力損失ΔＰ１１に厚みｔ１１を掛け算して、この副抵抗調整部材１１ａによる圧力損失Ｐ１１を算出する。この圧力損失Ｐ１１を抵抗調整部材１１に要求される圧力損失Ｐ１ｂから引き算して、下流側の副抵抗調整部材１１ｂで発生すべき圧力損失Ｐ１２を算出する。
【００４７】
この圧力損失Ｐ１２を下流側の副抵抗調整部材１１ｂの材料の単位厚さに対する圧力損失ΔＰ１２で割り算して、下流側の副抵抗調整部材１１ｂの厚みｔ１２を算出する。この厚みｔ１２で、風圧（流体圧）に対して、副抵抗調整部材１１ｂの撓み量が許容範囲内に収まることを確認する。副抵抗調整部材１１ｂの撓み量が許容範囲内に収まらない場合は、下流側の副抵抗調整部材１１ｂの材料を選定し直す。
【００４８】
そして、副抵抗調整部材１１ｂの撓み量を許容範囲内に収めた後で、抵抗調整部材１１に要求される厚みｔ１から副抵抗調整部材１１ａの厚みｔ１１と副抵抗調整部材１１ｂの厚みｔ１２の合計を引き算して、副空隙部４の厚みＢｓ１を算出する。つまり、Ｂｓ１＝ｔ１−（ｔ１１＋ｔ１２）とする。
【００４９】
なお、副抵抗調整部材１１ａの厚みｔ１１と副抵抗調整部材１１ｂの厚みｔ１２の合計が抵抗調整部材１１の厚みｔ１よりも大きいときには、副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂの材料を選定し直して、再度厚みｔ１１，ｔ１２と副空隙部４の厚みＢｓ１を算出し直す。
【００５０】
これらの副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂの厚みｔ１１，ｔ１２と副空隙部４の厚みＢｓ１を有して、図４に示すように、上流側の副抵抗調整部材１１ａと下流側の副抵抗調整部材１１ｂと下流側の抵抗調整部材１２を配置して、模型の圧力損失調整用構造体１０Ｂを構成する。
【００５１】
これにより、図５に示すような圧力損失（「模型１Ｂ」で示した実線）を有する模型の圧力損失調整用構造体１０Ｂを製作できる。なお、図５の「目標」で示した点線は、所望の圧力損失Ｐｔにおける圧力勾配ΔＰｔを示す。
【００５２】
この方法によれば、これまで抵抗調整部材１１，１２の材料の重ね合わせのみで得ていた抵抗調整部材１１，１２の抵抗特性を、副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂと副空隙部４の組合せを再度適用して得ることができるため、これまでの目標の圧力損失ΔＰｔとの乖離ΔＰｔ１を容易に補うことができる。従って、第１ステップの模型の圧力損失調整用構造体１０Ａに比べて、目標の圧力損失ΔＰｔにより合致した模型の圧力損失調整用構造体１０Ｂを製作できるようになる。
【００５３】
また、これにより、比較的簡単な構造で、所望の圧力損失Ｐｔを発生できるとともに、容易に流れ方向の厚みを所望の厚さｔｔとすることができる。特に、空隙部３及び副空隙部４の厚みＢｓ，Ｂｓ１で、模型の圧力損失調整用構造体１０Ｂの厚みｔｔを調整するので、抵抗調整部材１２及び副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂの厚みの総和が模型の厚みｔｔになるように抵抗調整部材１２及び副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂを選定する必要がなくなり、様々な抵抗調整部材１２及び副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂの厚みと組合せに対して事前に測定した圧力特性を利用できるようになり、模型作成時に抵抗を測定する手間を省くことができる。
【００５４】
また、模型１Ｂに必要な厚さ要件も満足した模型の圧力損失調整用構造体（抵抗体モデル）１０Ｂを設定できるので、流速に対する圧力損失の特性を所望の圧力損失の特性により一致させた模型の圧力損失調整用構造体１０Ｂを作成でき、比較検証する際の解析計算における結果の精度を向上させることができる。
【００５５】
上記の模型の圧力損失設定方法により、上流側の抵抗調整部材１１又は下流側の抵抗調整部材１２の一方を再調整用の抵抗調整部材１１にして、この再調整用の抵抗調整部材１１を、新たな２つの副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂを流体Ｆの流れの上流側と下流側のそれぞれに配置すると共に、両方の副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂの間に副空隙部４を設けて構成し、両方の副抵抗調整部材１１ａ，１１ｂの圧力特性ΔＰ１１，ΔＰ１２と厚みｔ１１，ｔ１２の調整により、再調整用の抵抗調整部材１１に要求される圧力損失ΔＰ１ｔを発生するように調整すると共に、副空隙部４の厚みＢｓ１の調整により再調整用の抵抗調整部材１１に要求される厚みｔ１に調整した模型の圧力損失調整用構造体調整用構造体１０Ｂを得ることができる。
【００５６】
また、この模型の圧力損失調整用構造体１０Ｂを備えて流体試験用模型１Ｂを製作することにより、模型の流速に対する圧力損失の特性が所望の圧力損失の特性と一致した模型となり、比較検証する際の解析計算における結果の精度を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の模型の圧力損失設定方法、模型の圧力損失調整用構造体、及び、流体試験用模型は、これまで抵抗調整部材の重ね合わせのみで得ていた抵抗調整部材の抵抗特性を、副抵抗調整部材と副空隙部の組合せを再度適用して得ることができるため、これまでの目標の圧力損失の特性との乖離を容易に補うことができる。従って、抵抗調整部材に関して素材選択の自由度がより増加し、所望の抵抗特性により近い抵抗特性を持った模型の圧力損失調整用構造体（抵抗体モデル）を容易に製作できる。
【００５８】
そのため、本発明の模型の圧力損失設定方法、模型の圧力損失調整用構造体、及び、流体試験用模型は、自動車や航空機や建造物等の空洞試験や回流水槽試験や水槽試験等で使用する模型の圧力損失設定方法、模型の圧力損失調整用構造体、及び、流体試験用模型として利用できる。
【符号の説明】
【００５９】
１Ａ，１Ｂ，１Ｘ，１Ｙ  模型
２  ハウジング
３  空隙部
４  副空隙部
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｘ，１０Ｙ  模型の圧力損失調整用構造体
１１，１２  抵抗調整部材
１１ａ，１１ｂ  副抵抗調整部材
１４  支持部材
Ｂｓ  空隙部の厚み
Ｂｓ１  副空隙部の厚み
Ｆ  空気（流体）
Ｐ１ａ  上流側の抵抗調整部材による圧力損失
Ｐ１ｂ  副抵抗調整部材による圧力損失
Ｐ２  下流側の抵抗調整部材による圧力損失
Ｐｍ  第１ステップで得られた模型の圧力損失
Ｐｔ  模型に要求される所望の圧力損失
ΔＰ１ａ  上流側の抵抗調整部材の単位厚みあたりの圧力損失（圧力勾配）
ΔＰ１１  上流側の副抵抗調整部材の単位厚みあたりの圧力損失（圧力勾配）
ΔＰ１２  下流側の副抵抗調整部材の単位厚みあたりの圧力損失（圧力勾配）
ΔＰ２  下流側の抵抗調整部材の単位厚みあたりの圧力損失（圧力勾配）
ΔＰ１ｔ  上流側の抵抗調整部材に要求される単位厚みあたりの圧力損失（圧力勾配）  ΔＰｔ  模型に要求される圧力損失と厚みから算出される単位厚みあたりの圧力損失（圧力勾配）
ΔＰｔ１  第１ステップで得られた模型の圧力損失と所望の圧力損失の差
ｔ１，ｔ２  抵抗調整部材の厚み
ｔ１１，ｔ１２  副抵抗調整部材の厚み
ｔｔ  模型の圧力損失調整用構造体に要求される所望の厚み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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