1989 Fiscal Year Annual Research Report
ウォ-タ-シ-トを利用した新しい衝撃的空力騒音低減法の開発に関する研究
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01850044
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松尾 一泰 九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (30037759)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松沼 正平 西日本旅客鉄道(株), 技術開発室, 室長
川越 茂敏 九州大学, 総合理工学研究所, 助手 (10044546)
青木 俊之 九州大学, 総合理工学研究科, 助教授 (20150922)
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| Keywords | 衝撃音 / 空力騒音 / 圧縮波の減衰 / ウォ-タ-シ-ト / 波動 |
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| Research Abstract |
1.本研究では、まず衝撃的空力騒音、すなわちパルス状の圧縮波を発生させることが必要であるため、現有の衝撃波管装置の隔膜部を現有の急速開口バルブに取り換え、種々の改良を加えた。その結果、バルブ前後の圧力比及びバルブの開口時間をある範囲内で変えることにより、広範囲の強さや幅をもつ圧縮波及び衝撃波を衝撃波管の低圧室に発生させることに成功した。
2.バルブの開口によって発生した圧縮波や衝撃波は衝撃波管の低圧室を伝ぱし、低圧室の開口端より大気に放出されて衝撃的空力騒音が発生する。本年度では、まず低圧室を伝ぱする圧縮波と衝撃波の減衰特性について研究した。その結果、衝撃波の減衰については従来の実験結果と同様の結果が得られたが、圧縮波の減衰に関しては、圧縮波の初期強さがある特定の範囲にあれば、圧縮波が強いほど減衰し難いという新たな知見が得られた。この理由について、圧縮波の背後に形成される境界層の層流から乱流への遷移と関連があるのではないかと考えられるが、現在検討中である。
3.圧縮波や衝撃波が管端から大気に放出され、衝撃的空力騒音が形成されるメカニズムを実験と数値解析により詳細に調べた。その結果、衝撃的空力騒音の強さは、圧縮波や衝撃波の強さにはあまり依存せず、波面の変曲点における圧力こう配、すなわち波面の最大圧力こう配に強く依存することが明らかになった。この理由は現在明らかではなく、今後さらに調査する予定である。
4.管端から大気に放出された圧縮波はパルス状の波となって周囲に伝播する過程で次第に減衰するが、そのときの音響学上の近距離場と遠距離場の境界に関する資料が若干得られた。その値は音響学上の面音源に対する値より大きい。
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