2007 Fiscal Year Annual Research Report
超音速および極超音速ジェットにおける音波放射の抑制に関する数値解析
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18760126
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
渡邊 大輔 Hiroshima University, 大学院・工学研究科, 助教 (70363033)
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| Keywords | 超音速ジェット / 空力音響学 / 乱流 / 超音速混合層 / DNS / 線形安定性解析 / マッハ波 |
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| Research Abstract |
本年度は、平面ジエット斜めモードの矩形ジェットへの適用条件の調査について行う段階と位置付け、複数の不安定モードをジェッド流入部に与えた際の音響場ならびに流れ場について調査を行った。また、平面ジェット下流での渦構造ならびに音波放射機を調べるため、平面ジェットせん断層の片側だけの速度布を持った超音速混合層についても調査を行った。
Mc=1.17の超音速平面乱流ジェットの三次元空間発展DNSを実行し遷移構造ならびに音響場に関し以下のことを確認した.
・三次元反対称モードの増幅は、ジェットせん断層にL状渦構造を形成し混合を促進し、せん断層の拡大やポテンシャルコア消失位置に影響を与える。
・A状渦構造の早期(上流)の出現は,ジェットせん断層の急速な拡大を促すことにより、二次元反対称モードの増幅を抑制し、ジェットから放射される圧力変動レベルを低下させる。
・スパン方向に波長が長い三次元反対称モードを与えることにより,ジェット下流での二次元的な蛇行が抑制される。
Mc=1.2の超音速混合層の三次元空間発展DNSを実行し遷移構造ならびに音響場に関し以下のことを確認した。
・流入部で与えたランダム撹乱は下流において階層的なヘアピンパケットを形成する。
・この階層構造の初期段階では二つの縦渦から形成される渦対を形成し、この一対の渦構造が超音速混合層のスカラーミキシングおよびショックレットなどの音響放射に寄与している。
今年度に得た知見より、平成20年度では超音速矩形ジェットにおける斜めモードを加えた効果をDNSならびにLESを実行し行いより実際的な騒音抑制効果を検証する。
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