震動側壁パネルによる翼列フラッタの音響的能動抑制法

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555305
• Section: 試験
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 難波 昌伸 九州大学, 工学部, 教授 (50037735)
• Keywords: 翼列フラッタ / フラッタ制御 / 音響的制御 / 能動制御 / 空力音響学 / 非定常空気力学

Research Abstract

・長方形断面の風洞において側壁スピーカーによる擾乱が無限長ダクトモデルの理論予測に一致するか否かの実証実験を行った。その結果、主流に垂直な変動速度成分はスピーカー位置を中心に上下流方向に指数関数的に振幅が減少する理論予測に一致するが、主流方向変動速度成分および変動圧力場は測定範囲内では主流方向に振幅がほぼ一定となることが判明した。これはダクト端反射によって出現する定在波によるものであることをダクト端反射を考慮した修正理論予測との比較によって立証した。直線翼列モデルではこの定在波は羽根の振動に影響を与えないが、実機の回転翼列では無視できないことが今後の問題点として浮上した。
ダクト壁アクチュエータ面の震動によって生じる音響じょう乱と干渉しながら振動する直線翼列モデルに対する理論を昨年度の亜音速理論から超音速理論へ拡張した。計算によって種々のパラメータ依存性を系統的に調べた。その結果、超音速流れ場では翼列フラッタを抑制するためのスピカ-からの音響場は非減衰ダクトモードに支配されるため、スピーカに要求される最適抑制条件が亜音速流の場合とは大きく異なることが判明した。特に翼列から上流あるいは下流方向に離した位置にスピーカを置いても、スピーカは有効に作用し、最適なスピーカ幅、位置、振動位相は主音響モードの波長と関連づけられる。
さらに理論モデルを実機に近い回転環状翼列モデルに拡張中である。

Research Products

• [Publications] K.Nagai et al.: "Active Control of Cascade Flutter by Means of Sound Waves from Duct Wall Sources" JSME International Journal. 39-3. 608-614 (1996)
• [Publications] 長井健一郎,難波昌伸: "ダクト壁音源による超音速翼列フラッタの能動的制御" 日本機械学会論文集、B集. 62-604. 4119-4126 (1996)