• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

3次元非定常流体場再構成解析による超音速流れからの音響波の現象解明と低減への挑戦

Research Project

Project/Area Number 22KJ0177
Project/Area Number (Other) 21J20744 (2021-2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022)
Section国内
Review Section Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Lee Chungil  東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords3次元非定常ダイナミクス解析 / 3次元時空間超解像計測 / 超音速ジェット / 超音速ジェット騒音 / 超時空間解像計測 / 超音速噴流 / データ駆動科学 / 線形回帰推定 / 粒子画像流速法 / スクリーチ騒音
Outline of Research at the Start

3次元超解像計測ための実験を行う.実験データに新たな超解像アルゴリズムを適用する.3次元流体場の周方向モード分解を行い,各周方向モードの3次元流体場を時間解像度のシュリーレンデータから再構成する.再構成制度を計算し,本手法の限界を調べる.再構成された流体構造を用いてジェット騒音の発生メカニズムについて調べる.

Outline of Annual Research Achievements

スクリーチトーンは超音速ジェットの主な騒音であり,衝撃波や乱流現象と干渉現象より発生する.スクリーチ騒音の発生メカニズムは流体現象と密接に関係があるため,超音速ジェットの発生メカニズムを理解する必要がある.超音速ジェットは非常に速い流れであるため,超音速噴流の流体現象を十分な撮影速度で撮影することは困難である.これにより,スクリーチ騒音の非定常ダイナミクスを調べることができなかった.本研究では新しい計測技術を開発することで,これまでカメラ技術の限界で調べることができなかったスクリーチ騒音の3次元非定常ダイナミクスを明らかにする研究を行った.
1年目と2年目は流体場を可視化する手法と,音響波を計測するマイクロフォンと同時計測を行い,両者の関係を線形回帰で結びつけることで,200 kHzの撮影速度で超音速ジェット騒音に関連する流体構造を計測できた.この技術を用いてこれまで計測できなかったスクリーチの周方向構造の時間による変化や間欠的な現象などの3次元非定常ダイナミクスを明らかにした.
3年目はダブルパルスThree-Dimensional Background Oriented Schlieren (3D-BOS)計測から5μs時間間隔の3次元密度場を再構成し,この非時間解像データを用いて3次元動的モード分解を行った.これにより,スクリーチ周波数での3次元コヒーレント構造を取り出し,このコヒーレント構造に空間フーリエ分解を適用することで上流側と下流側に伝播する波が得られた.

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results)

  • [Journal Article] Super-resolution of time-resolved three-dimensional density fields of the B mode in an underexpanded screeching jet2023

    • Author(s)
      Lee, C., Ozawa,Y.,Nagata,T.,Nonomura,T.
    • Journal Title

      Physics of Fluids

      Volume: 35 Issue: 6 Pages: 35-35

    • DOI

      10.1063/5.0149809

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single-pixel correlation applied to background-oriented schlieren measurement2022

    • Author(s)
      Sugisaki Hikaru、Lee Chungil、Ozawa Yuta、Nakai Kumi、Saito Yuji、Nonomura Taku、Asai Keisuke、Matsuda Yu
    • Journal Title

      Experiments in Fluids

      Volume: 63 Issue: 1 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1007/s00348-021-03373-7

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of three-dimensional density distribution of numerical and experimental analysis for twin jets2021

    • Author(s)
      Lee Chungil、Ozawa Yuta、Haga Takanori、Nonomura Taku、Asai Keisuke
    • Journal Title

      Journal of Visualization

      Volume: 24 Issue: 6 Pages: 1173-1188

    • DOI

      10.1007/s12650-021-00765-z

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Switch of the azimuthal structure of an underexpanded jet in the screech B mode2023

    • Author(s)
      Lee, C., Ozawa,Y.,Nagata,T.,Nonomura,T.
    • Organizer
      International Symposiumon Shock Waves
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Three-dimensional dynamics mode decomposition of underexpanded jets2023

    • Author(s)
      Lee, C., Ozawa,Y.,Nagata,T.,Nonomura,T.
    • Organizer
      ASME-JSME-KSME Fluids Engineering Division
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 超音速噴流の3次元動的モード分解解 析によるスクリーチの共鳴現象に関連する波の調査2023

    • Author(s)
      李忠日, 小澤雄太,永田貴之,野々村拓
    • Organizer
      2023年度衝撃波シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ダブルパルス3D-BOS計測による超音 速噴流の動的モード分解解析2023

    • Author(s)
      李忠日, 小澤雄太,永田貴之,野々村拓
    • Organizer
      第54期定時社員総会および年会講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 非定常感圧塗料計測によるスティングを含むベース流れの解析2023

    • Author(s)
      渡辺朗雄,李忠日, 山田圭吾,岡慶典,齋藤勇士,小澤雄太,野々村拓,大 山聖
    • Organizer
      宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究 所
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ステレオPIVとダブルパルスシュリーレン可視化の同時計測による超音速噴流の空力音響場解析2023

    • Author(s)
      小澤雄太,李忠日, 野々村拓
    • Organizer
      第54期定時社員総会および年会講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Superresolution Measurement and Comprehension of Time-Resolved Three-Dimensional Density Field of an Underexpanded Jets in Screech B Mode2023

    • Author(s)
      Chungil Lee, Yuta Ozawa, Takayuki Nagata, and Taku Nonomura
    • Organizer
      AIAA SciTech
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 7台の高速カメラによる3D-BOSと近傍音響の同時計測による超音速噴流の3次元時間解像計測2023

    • Author(s)
      李忠日,小澤雄太,永田貴之,野々村拓
    • Organizer
      日本航空宇宙学会 北部支部
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PIVとマイクロフォン同期計測による超音速噴流の3次元時空間超解像計測2022

    • Author(s)
      李忠日,小澤雄太,永田貴之,野々村拓
    • Organizer
      日本航空宇宙学会北部支部
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Applying Single-pixel Ensemble Correlation to Process of Calculating Displacements in Background Oriented Schlieren2022

    • Author(s)
      Hikaru Sugisaki, Chungil Lee, Yuta Ozawa, Kumi Nakai, Yuji Saito, Taku Nonomura, Keisuke Asai, Yu Matsyda
    • Organizer
      AIAA Aviation
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of Time-Resolved Three-Dimensional Velocity Fields of Underexpanded Jets in Flapping Screech Mode2022

    • Author(s)
      Chungil Lee, Yuta Ozawa, Takayuki Nagata, and Taku Nonomura
    • Organizer
      AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of Time-Resolved Three-Dimensional Density Fields of Underexpanded Jets2022

    • Author(s)
      Chungil Lee, Yuta Ozawa, Takayuki Nagata, and Taku Nonomura
    • Organizer
      Asia-Pacific international symposium in aerospace technology (APISAT)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PIVとマイクロフォン同期計測による超音速噴流の3次元時空間超解像計測2022

    • Author(s)
      李忠日,小澤雄太,永田貴之,野々村拓
    • Organizer
      日本機械学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ダブルパルスシュリーレン計測画像に基づく遷音速域ベース流れの解析2022

    • Author(s)
      山田圭吾,杉崎 光,本田陽敬,神田直樹,李忠日,齋藤勇士,小澤雄太, 野々村拓,大山聖
    • Organizer
      宇宙科学技術連合講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ダブルパルスシュリーレン計測画像に基づく遷音速域ベース流れの解析2022

    • Author(s)
      山田圭吾,杉崎 光,本田陽敬,神田直樹,李忠日,齋藤勇士,小澤雄太, 野々村拓,大山聖
    • Organizer
      宇宙航行の力学シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Applying single-pixel ensemble correlation to process of calculating displacements in background oriented schlieren2022

    • Author(s)
      Sugisaki, H., Lee, C., Ozawa, Y., Nakai, K., Saito, Y., Nonomura, T., Asai, K. and Matsuda, Y.
    • Organizer
      AIAA Aviation 2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of Time-Resolved Three-Dimensional Velocity Fields of Underexpanded Jets in Flapping Screech Mode.2022

    • Author(s)
      Lee, C., Nishikori, H., Nagata, T., Ozawa, Y., Nonomura, T., Asai, and Colonius, T.
    • Organizer
      28th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PIVとマイクロフォン同期計測による超音速噴流の3次元時空間解像計測2022

    • Author(s)
      李忠日,錦織広樹,永田貴之,小澤雄太,野々村拓,浅井圭介
    • Organizer
      日本航空宇宙学会 北部支部講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Comparison of Three-dimensional Density Field of Numerical and Experimental Analysis for Twin Jets.2021

    • Author(s)
      Lee, C., Haga, T., Ozawa, Y., Nonomura, T., and Asai, K.,
    • Organizer
      18th International Conference on Flow Dynamics
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Three-Dimensional Density Reconstruction of Supersonic Triple Jets by Background Oriented Schlieren Technique.2021

    • Author(s)
      Lee, C., Ozawa, Y., Nonomura, T., and Asai
    • Organizer
      2021 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology (APISAT2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高速プロジェクターを用いた背景指向シュリーレン法による高空間解像計測手法の検討2021

    • Author(s)
      杉﨑光,李忠日,中井公美,小澤雄太,齋藤勇士,野々村拓,浅井圭介,松田祐
    • Organizer
      日本航空宇宙学会 北部支部講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-05-27   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi