2005 Fiscal Year Annual Research Report
非定常流の画像・圧力計測技術の研究開発とCFDの応用による衝撃波構造の解明
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16560163
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| Research Institution | KINKI UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
児島 忠倫 近畿大学, 工学部, 教授 (80140317)
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| Keywords | 非定常流れ / 画像計測技術 / 圧力計測技術 / 自励振動 / ジェット騒音 / 流れの可視化 / CFD / 衝撃波 |
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| Research Abstract |
本研究では、超音速噴流の非定常な圧力計測技術の研究開発と高感度一眼レフルカメラの応用による可視化画像計測技術の研究開発、およびCFDの応用により、非定常流れの流動現象や衝撃波の振動現象の解明を行うことを目的として研究を行った。特に、リアルタイムなデジタル可視化画像処理システムの確立と流れ場へのデジタル画像処理の有用性、および衝撃波を伴う非定常流れの圧力計測技術の研究開発をめざした。さらに、CFDの応用による超音速噴流内の衝撃波構造と自励振動の解明をもめざして研究を行った。また、デジタル可視化画像計測技術と非定常圧力計測技術を流れ場に適用して、圧力振動の周波数分析、ジェット騒音の周波数分析を行い、騒音の発生源や騒音と衝撃波を伴う自励振動流との関連性についても追求することをめざした。
その成果の概要は、次のとおりである。(1)確立された可視化画像計測システムを使用して、振動している衝撃波の挙動の撮影を行い、可視化画像計測システムを確立できた。(2)非定常な圧力変動の計測と、これらの周波数分析をオンライン化されたコンピュータシステムで行うことができた。その結果、ジェット騒音の周波数分析を行い、衝撃波を伴ったジェット騒音の騒音発生源と発生メカニズムをある程度解明でき、非定常流れの圧力計測システム、および騒音計測システムの構築ができた。(3)CFDによる衝撃波を伴った非定常な超音速噴流の解析を行うことができた。特に、衝撃波を伴った超音速噴流のコアンダ現象の詳細な付着過程の非定常特性や工業用アトマイズノズルから噴出される超音速噴流の非定常流れの解明、および消音器内の非定常流れの解明ができた。
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