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Consideration and prediction of pressure fluctuation phenomena in long distance nonlinear propagation of pressure wave in pipe

Research Project

Project/Area Number 16K06086
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Fluid engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Aoki Toshiyuki  九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (20150922)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords圧力波 / 非線形現象 / 境界層 / トンネル騒音 / 圧縮波 / 衝撃波 / 管内伝播
Outline of Final Research Achievements

In order to accurately predict sudden pressure fluctuations during long-distance wave propagation in a pipe line, It is necessary to accurately know the phenomenon and the flow in the pipe, such as attenuation of wave strength and temporal deformation of wavefront in long-distance propagation process of internal wave.The present study measures the pressure fluctuation phenomenon in the pipe during long distance propagation of the wave in the wave simulator, and also uses the laser differential interferometer to introduce the unsteady flow behind the pressure wave propagating in the pipe for a long distance. And we measured the transition phenomena from laminar to turbulent in the developing part, clarified the influence of the unsteady boundary layer on the pressure fluctuation phenomena of pressure waves, and established the prediction method of pressure fluctuation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

極めて長い管路において伝播する圧力波の強さの減衰や波面の非定常特性、波面の距離減衰変形の遷移現象、衝撃波の発生・消滅、などの非線形現象に対する圧縮波背後に発達する非定常流れ・境界層の影響を正確に知ることができ、予測が可能になることで、実際の長大スラブ軌道トンネル内を伝播する圧力波の伝播特性などの解明するための有益なデータを収集できた。本研究結果は、長大スラブ軌道トンネルにおけるトンネル内圧力変動の予測レベルを向上させ、新幹線列車の高速化あるいは将来のリニア新幹線列車の実用化にも適用でき、工業上の寄与は極めて大きいと言える。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 長い管路内を伝播する圧力波における非定常境界層の特性2019

    • Author(s)
      野見山友也,青木俊之
    • Journal Title

      日本機械学会九州支部第72期総会講演会講演論文集 No198-1

      Volume: 1 Pages: 1-5

    • NAID

      130007801984

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] 長距離伝播実験に用いる弱い衝撃波の生成に関する数値シミュレーション2019

    • Author(s)
      後藤逸平,青木俊之
    • Journal Title

      日本機械学会九州支部第72期総会講演会講演論文集 No198-1

      Volume: 1 Pages: 1-4

    • NAID

      130007801981

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] 極めて長い管路における弱い衝撃波の伝播特性に関する研究2018

    • Author(s)
      青木俊之,山内裕太,原耕成
    • Journal Title

      平成29年度衝撃波シンポジウム講演論壇集

      Volume: 1 Pages: 1-4

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Journal Article] 長い管路における弱い衝撃波の伝播特性2018

    • Author(s)
      青木俊之,山内裕太,猪頭宏平
    • Journal Title

      日本機械学会九州支部講演論文集N0.188-1

      Volume: 1 Pages: 1-2

    • NAID

      130007488264

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Journal Article] 長い管路内における圧力波の伝播特性に関する研究2018

    • Author(s)
      山下直城,青木俊之,原耕成,野見山友也
    • Journal Title

      日本機械学会九州支部講演論文集N0.188-1

      Volume: 1 Pages: 1-2

    • NAID

      130007486752

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Journal Article] 管路内の圧縮波により誘起される非定常流れと 伝播特性に関する研究2017

    • Author(s)
      青木俊之,松尾拓哉,原耕成
    • Journal Title

      平成28年度衝撃波シンポジウム講演論文集

      Volume: -

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      2016 Research-status Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 長い管路内を伝播する圧力波における非定常境界層の特性2019

    • Author(s)
      野見山友也,青木俊之
    • Organizer
      日本機械学会九州支部第72期総会講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 長距離伝播実験に用いる弱い衝撃波の生成に関する数値シミュレーション2019

    • Author(s)
      後藤逸平,青木俊之
    • Organizer
      日本機械学会九州支部第72期総会講演会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 極めて長い管路における弱い衝撃波の伝播特性に関する研究2018

    • Author(s)
      青木俊之,山内裕太,原耕成
    • Organizer
      平成29年度衝撃波シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 長い管路における弱い衝撃波の伝播特性2018

    • Author(s)
      青木俊之,山内裕太,猪頭宏平
    • Organizer
      日本機械学会九州支部第71期総会・講演会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 長い管路内における圧力波の伝播特性に関する研究2018

    • Author(s)
      山下直城,青木俊之,原耕成,野見山友也
    • Organizer
      日本機械学会九州支部第71期総会・講演会
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  • [Presentation] 管路内の圧縮波により誘起される非定常流れと 伝播特性に関する研究2017

    • Author(s)
      青木俊之
    • Organizer
      平成28年度衝撃波シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川県横須賀市
    • Year and Date
      2017-03-08
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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