Numerical analyses of suppression of sound emission in a supersonic and hypersonic jet

• Project/Area Number: 18760126
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Fluid engineering
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: WATANABE Daisuke Hiroshima University, 大学院・工学研究科, 助教 (70363033)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥2,380,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2008: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2007: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 超音速流れ / 噴流 / 乱流 / 空力騒音 / CFD / DNS / マッハ波 / 超音速ジェット / 空力音響学 / 超音速混合層 / 線形安定性解析 / マツハ波 / 超音速後流

Research Abstract

直接数値シミュレーション(DNS)において高マッハ数において最も成長率が高くなる斜め線形不安定波を平面ジェットに加えた結果,放射される圧力変動レベルは約5dB程度低下することが確認できた.さらに,混合層においても同様に斜め線形不安定波を加えることにより混合層の成長が促進されることから,高レイノルズ数領域においても,平面ジェットにおける音圧低下が期待できることを示唆した.

Research Products

• [Journal Article] Acoustic Noise Generation in a Compressible Turbulent Cylindrical Boundary Layer (2008)
  • Author(s): Daisuke Watanabe, Hajime Takami & Hiroshi Maekawa
  • Journal Title: Theoretical and Applied Mechanics Japan Vol.56 Pages: 317-324
  • NAID: 130004463643
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acoustic Noise Generation in a Compressible Turbulent Cylindrical Boundary Layer (2008)
  • Author(s): Daisuke Watanabe
  • Journal Title: Theoretical and Applied Mechanics Japan 56 Pages: 317-324
  • NAID: 130004463643
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 超音速後流からの音波発生機構について (2007)
  • Author(s): 滝口貴,前川博,渡辺大輔 & 松尾裕一
  • Journal Title: 宇宙航空研究開発機構特別資料 JAXA-SP-06-010 Pages: 95-100
  • NAID: 120006829365
• [Journal Article] 超音速平面乱流ジェットの音響場に対する斜め不安定モードの影響 (2006)
  • Author(s): 渡辺大輔,前川博 & 松尾裕一
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編)72巻 724 Pages: 2878-2885
  • NAID: 10018477141
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acoustic wave generation in a compressible wake (2006)
  • Author(s): Hiroshi Maekawa, Takashi Takiguchi and Daisuke Watanabe
  • Journal Title: JSME International Journal Series B Vol.49,No.4 Pages: 1086-1091
  • NAID: 110004850806
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] コンパクトスキームの圧縮性流れの高解像度シミュレーションへの応用 (2006)
  • Author(s): 滝口貴,渡辺大輔 & 前川博
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編)72巻 721 Pages: 2186-2194
  • NAID: 110004810109
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 圧縮性境界層の遷移に伴う音波発生機構の研究 (2006)
  • Author(s): 渡辺大輔, 前川博 & 松尾裕一
  • Journal Title: 宇宙航空研究開発機構特別資料 JAXA-SP-05-017 Pages: 168-172
  • NAID: 120006829429
• [Journal Article] 超音速平面乱流ジェットの音響場に対する斜め不安定モードの影響 (2006)
  • Author(s): 渡辺 大輔
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編) 72巻724号 Pages: 2878-2885
  • NAID: 10018477141
• [Journal Article] Acoustic Wave Generation in a Compressible Wake (2006)
  • Author(s): Hiroshi MAEKAWA
  • Journal Title: JSME International Journal Series B 49-4 Pages: 1086-1091
• [Journal Article] コンパクトスキームの圧縮性流れの高解像度シミュレーションへの応用 (2006)
  • Author(s): 滝口 貴
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編) 72巻721号 Pages: 2186-2194
• [Journal Article] Acoustic Waves Emanating from Transitional Structures in a Compressible Boundary- layer for High-speed Train (2006)
  • Author(s): Daisuke Watanabe
  • Journal Title: Proc. of 13th International Congress on Sound and Vibration (ICSV13), Vienna (CD-ROM)
• [Journal Article] 超音速平面ジェットの音響場に対する斜めモードの影響 (2006)
  • Author(s): 渡辺 大輔
  • Journal Title: 第84期日本機械学会流体工学部門講演会論文集 (CD-ROM)
• [Journal Article] 超音速後流からの音波発生機構について (2006)
  • Author(s): 滝口貴
  • Journal Title: 宇宙航空研究開発機構特別資料 JAXA-SP-06-010 Pages: 95-100
• [Presentation] DNSによる圧縮性混合層の遷移機構と音響場に関する研究 (2009)
  • Author(s): 秋田健輔,渡辺大輔,前川博 & 尾形陽一
  • Organizer: 日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 山口大学
  • Year and Date: 2009-03-06
• [Presentation] 斜め衝撃波と干渉する超音速乱流境界層のDNS (2009)
  • Author(s): 石田雅祥,前川博,渡辺大輔 & 尾形陽一
  • Organizer: 日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 山口大学
  • Year and Date: 2009-03-06
• [Presentation] 斜め衝撃波と干渉する超音速乱流境界層のDNS (2009)
  • Author(s): 石田雅祥
  • Organizer: 日本機械学会中四国支部第47期講演会
  • Place of Presentation: 山口大学
  • Year and Date: 2009-03-06
• [Presentation] DNSによる圧縮性混合層の遷移機構と音響場に関する研究 (2009)
  • Author(s): 秋田健輔
  • Organizer: 日本機械学会中四国支部第47期講演会
  • Place of Presentation: 山口大学
  • Year and Date: 2009-03-06
• [Presentation] 壁面に衝突する渦による音響場の解析 (2008)
  • Author(s): 若松裕紀,前川博 & 渡辺大輔
  • Organizer: 日本流体力学会年会2008講演要旨集
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2008-09-07
• [Presentation] 圧縮性円管流の乱流構造の研究 (2008)
  • Author(s): 前川博,山田欣弘 & 渡辺大輔
  • Organizer: 日本流体力学会年会2008講演講演要旨集
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2008-09-07
• [Presentation] 壁面に衝突する渦による音響場の解析 (2008)
  • Author(s): 若松裕紀
  • Organizer: 日本流体力学会年会2008
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2008-09-07
• [Presentation] 圧縮性円管流の乱流構造の研究 (2008)
  • Author(s): 前川博
  • Organizer: 日本流体力学会年会2008
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2008-09-07
• [Presentation] 円筒境界層の遷移に及ぼす流入攪乱の影響 (2008)
  • Author(s): 渡辺大輔,前川博,高見創 & 菊地勝浩
  • Organizer: 日本流体力学会年会2008講演講演要旨集
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2008-09-04
• [Presentation] 円筒境界層の遷移に及ぼす流入撹乱の影響 (2008)
  • Author(s): 渡辺大輔
  • Organizer: 日本流体力学会年会2008
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2008-09-04
• [Presentation] 超音速平面ジェットにおける斜めモードの組み合せに対する遷移構造に及ぼす影響 (2007)
  • Author(s): 渡辺大輔 & 前川博
  • Organizer: 日本機械学会2007年度年次大会講演論文集
  • Place of Presentation: 関西大学
  • Year and Date: 2007-09-10
• [Presentation] 超音速平面ジェットにおける斜めモードの組み合せに対する遷移構造に及ぼす影響 (2007)
  • Author(s): 渡邊大輔
  • Organizer: 日本機械学会2007年度年次大会
  • Place of Presentation: 関酉大学千里山キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-10
• [Presentation] Direct numerical simulation of a spatially evolving supersonic transitional/turbulent boundary layer (2007)
  • Author(s): Hiroshi Maekawa, Daisuke Watanabe, Hajime Takami & Kougen Ozaki
  • Organizer: 5nd International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena(TSFP-5)
  • Place of Presentation: Munich, Germany
  • Year and Date: 2007-08-27
• [Presentation] Direct numerical simulatioh of a spatially evolving supersonic transitional/turbulent boundary layer (2007)
  • Author(s): Daisuke Watanabe
  • Organizer: 5nd International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena (TSFP-5)
  • Place of Presentation: Munich
  • Year and Date: 2007-08-27
• [Presentation] 円筒境界層における低周波音発生機構 (2007)
  • Author(s): 渡邊大輔
  • Organizer: 日本流体力学会年会2007
  • Place of Presentation: 関西大学千里山キャンパス
  • Year and Date: 2007-08-07
• [Presentation] Turbulent Hierarchic Structures and Scalar Mixing in a Supersonic Mixing Layer at High Convective Mach Numbers (2007)
  • Author(s): Hiroshi Maekawa & Daisuke Watanabe
  • Organizer: ASME-JSME Thermal Engineering Summer Heat Transfer Conference
  • Place of Presentation: Vancouver, Canada
  • Year and Date: 2007-07-09
• [Presentation] Turbulent Hierarchic Structures and Scalar Mixing in a Supersonic Mixing Layer at High Convective Mach Numbers (2007)
  • Author(s): Hiroshi Maekawa
  • Organizer: ASME-JSME Thermal Engineering Summer Heat Transfer Conference
  • Place of Presentation: Vancouver
  • Year and Date: 2007-07-09
• [Presentation] 超音速平面ジェットの音響場に対する斜めモードの影響 (2006)
  • Author(s): 渡辺大輔 & 前川博
  • Organizer: 第84期日本機械学会流体工学部門講演会講演概要集
  • Place of Presentation: 東洋大学
  • Year and Date: 2006-10-28
• [Presentation] Acoustic Waves Emanating from Transitional Structures in a Compressible Boundary-layer for High-speed Train (2006)
  • Author(s): Daisuke Watanabe, Hajime Takami, Hiroshi Maekawa, Katsuhiro Kikuchi, Masanobu Iida & Hiroki Suzuki
  • Organizer: 13th International Congress on Sound and Vibration(ICSV13)
  • Place of Presentation: Vienna, Austria
  • Year and Date: 2006-07-05