2006 Fiscal Year Annual Research Report
キャビティ音制御をめざし乱流中に強い変動を導入する装置の開発
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16360087
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
福西 祐 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (60189967)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊澤 精一郎 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (90333856)
井上 督 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (00107476)
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| Keywords | ピエゾ素子 / 空力音 / キャビティ / 流れの制御 / 数値シミュレーション |
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| Research Abstract |
これまでの研究では、撹乱に対する受容性の最も高いキャビティ上流端にピエゾブレードを取り付け、そこから周期変動を導入することで流れ方向に同じ周期をもちながらスパン方向には位相の異なる流れ場を作り出し、はく離せん断層の制御を試みてきた。その結果、このような変動パターンによってスパン方向に隣接する位置から位相の異なる空力音を発生させることで、遠方場においてそれらがお互いに打ち消し合って全体として発生音を低減させる効果があることがわかっている。しかしながら、ピエゾブレードそのものを振動させ変動を導入するという方法では、導入可能な振幅に限界があり、代表スケールの大きな流れ場では相対的に効果が低減するという問題があった。そこで、より強い変動を導入することを目標として、一昨年からスピーカーと共鳴箱を利用した制御器を作成し、キャビティ上流端に設けたスリットからシンセティックジェットを吹き出す方法を採用してその効果を検証してきた。その結果、共鳴箱の長さが音波の半波長の場合に共鳴効果が得られ、圧力変動の腹の位置にスロットがある場合に強いジェットが発生することがわかった。また、その騒音低減効果は、せん断層を上方に持ち上げることで下流端への衝突頻度を減らすというシンセティックジェット自身によるものではなく、スパン方向にジェットの位相を制御した結果であることが示された。また、昨年度はフルイディクスを利用した制御器も試作し、その性能評価も行った。フルイディクス本来の自励発振ループの代わりにピエゾブレードを用いたところ、ある特定の周波数で大きな変動が得られ、この種の制御に適用可能であることが示唆された。
本年度は、フルイディクス原理にもとづいた制御装置の改良を進め、引き続きより効率的な制御方法を探るとともに、数値シミュレーションによる実験結果の検証も計画している。
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