2014 Fiscal Year Annual Research Report
ヘリカルモード間の干渉による超音速ジェット騒音抑制手法に関する数値解析
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24560189
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
渡邊 大輔 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 講師 (70363033)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | マッハ波 / 超音速ジェット / DNS / 乱流 / 騒音 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヘリカルモード間干渉によるマッハ波抑制効果のマッハ数およびレイノルズ数依存性を明らかにし、能動的抑制技術を確立することを目的に研究を進めた．これまでに同一振幅の回転方向が異なる第一ヘリカルモード（周方向波数m=1）を組み合わせた際，ヘリカルモード間の干渉により，円形ジェット周方向に対しマッハ波の放射方向が強めあう角度と弱め合う角度が生じることを確認している．本年度では，回転方向が異なる一組の第二（m=2）および第三（m=3）ヘリカルモードにより励起された超音速円形ジェットに対し，線形安定性解析とDNSにより，これらのヘリカルモードの非線形発達が及ぼす音響場への影響を調査した．
（1）流入撹乱としてジェット中心速度の2%程度のm=±1, m=±2, m=±3のヘリカルモードペアを与えた結果，ジェット外部に伝播する圧力変動はモード毎に異なる広がりを示し，モード毎に特徴的な放射方向特性を持つことが確認された．
（2）ジェットから放射される圧力変動の大きさは，組み合されるヘリカルモードにより異なり，m=±1が最も強く圧力波が放射され，m=±3が最も弱い圧力変動となることを確認した．
（3）ヘリカルモード成長による圧力変動の大きさはモードの持つ位相速度に関連し，周方向波数mの増加とともに位相速度が減少しRe=1000では，m=1,2において超音速の位相速度となり，m≧3の範囲において亜音速の位相速度を持つことを確認した．
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