2010 Fiscal Year Annual Research Report
ボイラ・熱交換器で発生する大音響騒音の対策法に関する研究
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22560226
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
石原 国彦 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (30380108)
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| Keywords | 空力自励音 / 共鳴周波数 / 共鳴モード / ゴム板 / 固有振動数 / 音響減衰比 / 管群 / 自励音発生流速 |
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| Research Abstract |
ボイラ,ガス加熱器などの熱交換器には,ガスタービンの排ガスやボイラ炉からのガスが通るダクトの内部に管群が設置されているため,この管群部をガスが通る際にカルマン渦が発生し,この渦とダクト内の音場の干渉により空力自励音と呼ばれる大音量の騒音が発生することがある.
本研究ではこの空力自励音の対策として,ダクトの両側面に伸縮可能なゴム板を取り付けることを試みた.なぜならこれによりダクトへの送風時に自励音が発生したとき,ゴム板が振動することによって流れ直角方向の共鳴モードを抑えられるのではないかと考えたからである.このゴム板の振動がダクト内の自励音にどのような影響を与えるかを実験により明らかにしていくとともに,伸縮によるゴム板の張力の変化が自励音に作用する影響についても検討した.
本研究において得られた結果は以下の通りである.
1)ゴム板をダクト内側壁に設置することは空力自励音の抑制に効果がある.ただしその効果はゴム板に加わる張力に影響され,張力が大きくなると空力自励音が発生する場合もある.
2)ゴム板に加わる張力が大きいほど,ダクト内の音響減衰比ζは小さくなる.
3)管群列数が少ないほど,高い張力のゴム板でも空力自励音の抑制が可能となる.
4)過去の実験との比較から,ゴム板を設置することでダクト内の音響減衰比ζが大きくなり,空力自励音が抑制されるという推測が成り立つ.
5)N=5列以上では,従来の自励音発生予測に反し,吸音材以上の自励音抑制効果が得られた.
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