2021 Fiscal Year Annual Research Report
独自の音響-流れ場同期可視化手法による、ジェット騒音発生過程の3次元非定常可視化
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21H01529
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
寺本 進 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30300700)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡本 光司 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (70376507)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 超音速ジェット / ジェット騒音 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の実験では，対象とする現象を超音速ジェットから生じるマッハ波としたうえで，これまで独自に開発してきた「音響トリガ条件付抽出法」を拡張する形で，音響波発生に関係する密度場構造を三次元的に可視化できるような手法の開発に取り組んだ．本来であれば，複数の方向から可視化を行う必要があるが，本実験設備でそれを行うのは現実的に不可能である．そこで，トリガ検出するためのマイクロホンを12本用意し，マッハ波を検出できるようにジェット軸を取り囲むように配置し，マッハ波が周方向のどちらの方向に発生伝播しているかを検出することによって，複数の方向から可視化した場合と同等の可視化動画を得る手法を考案し，これを試みた．
実験ではまず，マッハ波が周方向にどの程度の相関長を持っているのかを詳細に調べた．そして，特に周方向の相関長が短い場合のマッハ波を対象に本手法を適用し，Computed Tomographyを組み合わせることによって，音響現象に相関の強い密度分布を三次元的に再構成させることに成功した．
数値解析では、斜め平板に衝突する円形超音速ジェットに軸対象擾乱を付加した3次元解析を実施し、2次元解析の場合と同様に擾乱がプレートショック上端と干渉する時に強い音響波が発生する様子を確認することを明らかにした。
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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
初年度に予定通りの機器を導入し、初期的なデータを取得し、今後の課題を明らかにすることができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の実験において，密度分布の三次元再構成には成功したものの，解像度が充分ではなく，ノイズも多いとみられる．その原因の一つが，音響現象のトリガ検出方法にあると考えられる．そこで今後は，母関数の変更も含め，トリガ検出方法の改善に取り組む．また，マイクロホンの本数を増やすことによって，周方向の解像度を上げることも試みる．
数値解析においては、音響波の発生源であると推定されているプレートショック上端付近の解像度を向上させた解析を実施し、より詳細な音源発生機構を解明する。
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