2018 Fiscal Year Research-status Report
光波マイクロホンCTスキャンによるプラズマジェット圧力波計測
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18K04174
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
光木 文秋 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (00398257)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光波マイクロホン / 圧力波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光波マイクロホンを用いてプラズマジェットから放出される圧力波、この場合、音波の計測に成功した。
しかしながら、その発生メカニズムはよくわかっていない。そこで、当該年度はメカニズム解明のため、単一周期のサインバースト波印加電圧を、その周波数を変化させながら印加し、その際プラズマジェットから放出される圧力波を検出し、バースト周期を短くして連続的なサイン波印加電圧に近づけていくことで、どのようにして連続的な音波発生が起こるのか調べた。
単一周期のサイン波印加電圧を加えたとき、プラズマジェットは正極性と負極性とで二度のブレークダウンを発生させることがわかった。その際、その爆発的エネルギー放出に伴い衝撃波が発生し、光波マイクロホンで検出された。印加電圧の周波数を増加させていくと、正極性時と負極性時にそれぞれ発生した衝撃波同士がオーバーラップし始め、ある周波数の時に干渉し強めあう。バースト周期を短くしていくと、それぞれの単一サイン波印加電圧により発生し干渉した衝撃波同士が、ある周波数において、さらに干渉を引き起こし、結果的に比較的強度の強い連続的な音波として、観測されるということがわかった。印加電圧の周波数、ガスの流速、計測位置によってガスの屈折率が変化するため、検出される音波の周波数はそれらに強く依存することがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
圧力波生成のメカニズムなど、おおむね予想通りの結果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
光波マイクロホンＣＴスキャンは周波数毎の圧力波強度分布を描写することが可能であるが、発生メカニズムの理解が重要であると考える。
衝撃波の発生メカニズムについて、印加電圧の電界が効いているのか、入力パワーが効いているのかを調べるため、プラズマジェットの電力を変化させながら光波マイクロホンの計測を行う。
また、理論計算により、その圧力波の音圧を見積もる予定である。
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Research Products
(4 results)
