2016 Fiscal Year Annual Research Report
Physical explanation of fan noise using numerical calculation, investigation of design for fan noise reduction, and active control experiments for fan noise
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26420813
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
山崎 伸彦 九州大学, 工学研究院, 教授 (70166635)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
猪口 雄三 九州大学, 工学研究院, 准助教 (30274509)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ファン騒音 / 動静翼干渉音 / トーンノイズ / 広帯域乱流騒音 / URANS / 乱流モデル / 分離解法 / アクティブノイズコントロール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[最終年度に実施した研究の成果] 今年度課題(A)「ファン騒音放射音響場の計算」については理論解と比較する形で基本的な検証（一様流中単極子からの放射伝播，矩形ダクト内カットオン/カットオフ伝播）を終え，より実機に近い二重円環ダクトからの模擬ファン騒音の放射場計算をおこなった．線形オイラー計算では計算を安定させる仕組みを人工的に導入しなければ計算が不安定になる場合のあることが明らかとなった．今年度課題(B)「広帯域騒音の計算・解明」については，昨年度報告書に記したとおり，今年度目標を昨年度のうちにほぼ達成していたため，今年度はダクト内音響モードの分離方法について再検討と検証をおこなった．今年度課題(C)「Filtered-x LMS 制御則を用いた複数音響モードの能動制御実験」についても今年度目標は昨年度のうちにほぼ達成していたため，今年度は測定と制御の精度を向上させることを目的として測定マイクの本数を増やす検討をおこなった．
[期間全体を通じて実施した研究の成果] ファンの動静翼間距離，静翼の周方向への傾斜角（リーン），静翼の軸流下流方向への傾斜角（スイープ），などの幾何形状パラメタがファン騒音とファン空力性能に与える影響を数値計算によって明らかにした．周波数空間で放射音響場を計算する線形オイラー解析手法を開発し基礎的な検証計算をおこなったが，実用にあたっては計算の不安定性を回避する手法の導入が必要であることが分かった．乱流２方程式モデルを用いた数値計算によってファン流れ場のどこに乱流騒音源があるかを明らかにした．モデルファンリグ試験においては，ハブ側にセンサを設置できない円筒ダクト形状において，音の上流伝播と下流伝播を分離し，さらに周方向・半径方向音響モードを分離することに成功した．またこの技術を用いてファン騒音能動制御の高性能化に成功した．
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