2017 Fiscal Year Research-status Report
Control of Aerodynamic Noise with Suppression of Acoustic Feedback by Plasma Actuators
| Project/Area Number |
17K06153
|
|---|
| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
横山 博史 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60581428)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | キャビティ音 / 能動的制御 / プラズマアクチュエータ / 縦渦 / 音源 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
プラズマアクチュエータを流れ方向に平行に設置し，さらにこれをスパン方向に発生するジェットが対向するように設置することで，縦渦を発生させることを確認した．
層流境界層がキャビティに流入し，キャビティ流れから狭帯域音(キャビティ音)が発生する条件を対象とし，キャビティ上流に設置されたプラズマアクチュエータによる制御を実施した．その結果キャビティ音が低減されることをしめした．この際の流れ場を測定することにより，キャビティ内の平均流れがスパン方向に非一様になっていることを示した．また，制御機構を明らかにするために圧縮性Navier-Stokes方程式に基づいた流れと音の直接計算を実施した. そこでは, プラズマアクチュエータによるクーロン力を体積力として与えた. 非制御・制御の計算を比較した結果, キャビティ音の原因となる二次元的渦構造がプラズマアクチュエータの下流では弱体化することを示した．
乱流境界層がキャビティに流入する場合についても制御が有効であるかを示すために，本年度はまず乱流境界層が流入する場合のキャビテイ音の発生条件について調査した. また，乱流境界層が流入する場合は一般に比較的高いマッハ数において鋭い狭帯域音が発生するため, 最大95m/sまで流速を上げられるよう風洞をダクト型のもの変更した．境界層の形状係数などから乱流境界層が流入していることを確認した. キャビティを設置した場合，狭帯域音の発生を確認した． 発生音の周波数の主流速度に対する変化から, 流れと音の連成によると考えられた. 次年度以降, アクチュエータによる制御の効果を解明していく予定である.
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
プラズマアクチュエータによる制御は問題なく実施できており, 特に層流境界層内に置かれたキャビティからの発生音に対しては制御により大きく低減できることを示している. 本内容は国際会議・国際ジャーナルにも査読を受けた上公表されている. また, 乱流境界層内のキャビティからの発生音への適用も順調に進んでおり, 概ね順調に進展していると考えられる.
|
| Strategy for Future Research Activity |
乱流境界層内のキャビティからの発生音についてプラズマアクチュエータの効果を解明する. まずは層流境界層で有効であった縦渦発生型のアクチュエータを用い, 効果によって形状はさらに検討を進める.
現在はプラズマアクチュエータは連続駆動で行っているが, 周期的に制御・非制御を繰り返した場合(バースト駆動)についても実施する. 特にバースト周波数を変化させた場合の効果について明らかにし, キャビティ音が制御時の状態から元の非制御時の状態にどのように変化するのかについても流体力学的に明らかにする.
|
Research Products
(17 results)
