Sophistication and Deepning of Numerical Calculation and Active Control of Fan Noises

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K06949
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 山崎 伸彦 九州大学, 工学研究院, 教授 (70166635)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 猪口 雄三 九州大学, 工学研究院, 准助教 (30274509) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: fan noise / tone noise / axial flow fan / passive noise control / active noise control / acoustic liner / CAA

Outline of Annual Research Achievements

【１．CFD による受動騒音制御羽根枚数ファンでのファン騒音の計算と現象解明】: 受動騒音制御羽根枚数ファン（静翼枚数が多い）に対して CFD 計算を実施し，当該ファンでは音響伝播モードが減少し発生音響強さが減少することを確認した．空力性能については，設計回転数近くで当該ファンと従来ファンの空力性能差が大きくないことを確認した．
【２．Compact スキームによるCAA のファン騒音の伝播・放射問題への展開】: 前年度作成の周波数空間でのオイラー方程式の線形非定常音響計算のプログラムの検証を，旋回をともなう 2 重円筒ダクトの伝ぱ音響場，音響ライナを取り付けた矩形ダクトの伝ぱ音響場，放射音響場で検証した．
【３．能動音響ライナの数値計算法の開発】: 3 次元能動音響ライナについて数値計算プログラムを作成し，基本的音響流れ場を確認し対外発表をおこなった．3D プリンタで作成の音響ライナの供試模型が構造強度的に問題があることを見出し，アルミ製の供試模型を作成し再実験を行った．
【４．デジタルマイクロフォンを用いての高速度音響モード取得実験】: ファン騒音能動制御実験で，前年度アナログマイクからデジタルマイクに換装したシステムで，多チャンネルの音圧サンプリングのDA (デジタル・アナログ) 変換でのチャンネル間での時間差をなくすシステムをFPGA (Field Programmable Gate Array) を使って構築し，能動音響制御を実現した．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実施計画【１,２,３,４】すべてにおいて，ほぼ当初計画の最終年度予定のところまで到達している．論文投稿を進めたい．

Strategy for Future Research Activity

ほぼ，ほぼ当初計画の最終年度予定のところまで到達しているので，細かい点まで見直し，研究を終結させたい．
研究実施計画【１】計算格子の精度を上げて，再計算して，格子依存性の検証を実施する．
研究実施計画【２】発散傾向になる場合に対して，よりロバストな計算手法を模索する．
研究実施計画【３】学術誌投稿を行う
研究実施計画【４】制御プログラムが複雑で，計算速度的処理が厳しいところを改善する．