風によって生じる構造部材、非構造部材における空力音の発生特性とメカニズムの解明

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05452232
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 藤野 陽三 東京大学, 工学部, 教授 (20111560)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 橘 秀樹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80013225) ; 木村 吉郎 東京大学, 工学部, 講師 (50242003) ; 野村 卓史 日本大学, 理工学部, 助教授 (50126281)
• Keywords: 空力音 / 平板列 / 風洞実験 / 音響付加 / はく離せん断層 / エッジトーン / 振動制御

Research Abstract

平板列からなる高欄を対象に風洞実験を行い、顕著な空力音が発生することを明らかにした。パラメトリックな風洞実験により、風がある水平偏角(斜風)に入るときのみ音が発生すること、音の振動数は風速とともにステップ関数的に増大することなどが明らかになった。また音は、各平板前面の2つのエッジでの空力干渉であることも流れの可視化実験、ストローハル数の分析からほぼ明らかにされた。
この流れによる空力音の発生を逆手にとって、円柱の渦励振の音響付加による振動制御の実験を行い、また数値流体シミュレーションによる検討を開始した。実験では、音圧に制御効果は依存するものの、かなりの制振効果があることが明らかにされた。
また、付加すべき音響の周波数は、はく離せん断不安定層の渦の周波数と一致させた、高い周波数とすべきことも分かった。

Research Products

• [Publications] Kimura,K: "An experimental study on aerodynamic sound generated from handrails of flat plate cascades" 日米橋梁ワークショップ論文集. (1993)
• [Publications] 木村吉郎: "平板列で構成される高欄に生じる空力音に関する実験的研究" 日本風工学会年次研究発表会(日本風工学会誌). No.55. 111-112 (1993)
• [Publications] 木村吉郎: "風による平板列からの騒音発生に関する実験的研究" 日本騒音制御工学会研究発表会. 20. 101-105 (1993)
• [Publications] Kimura,K: "An experimental study on aerodynamic noise from handrails of flat plate cascades" 第9回世界風工学会議(ニューデリー). Vol.5. (1995)