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空力騒音の発生に及ぼす物体境界層の影響と制御法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 09450084
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関日本大学

研究代表者

藤田 肇  日本大学, 理工学部, 教授 (40251673)

研究分担者 善田 康雄  鉄道総合技術研究所, 環境工学研究部, 研究室長
佐川 明朗  鉄道総合技術研究所, 環境工学研究部, 研究室長
佐川 明郎  鉄道総合技術研究所, 環境防災技術開発推進部, 主幹技師
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
1999年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1998年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1997年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワード空力騒音 / エオルス音 / 円柱回りの流れ / 圧力変動 / カルマン渦 / 円柱回り流れ
研究概要

圧力センサーを内蔵した二次元角柱及び円柱から放射されるエオルス音の特性と,表面圧力変動の関係を実験的に研究して,以下の結論を得た.
1.角柱について
角の鋭い正方形角柱は,迎角が10°〜13°において,前縁剥離した流れが側面に再付着する.このとき,表面の圧力変動は最小となり,エオルス音も低下する.エオルス音はひとつの面が主流に正対したとき(迎角0°)に最大となり,再付着迎角で最小となる.
2.円柱について
円柱から放射されるエオルス音の特性は,円柱表面境界層が層流で剥離(Sub-critical,Re<3×10^5),境界層が遷移する領域(Super-critical,3×10^5<Re<10^6)及び乱流薄利の領域(Trans-critical,Re>10^6)で異なった性質を示す.Sub-critical領域では,圧力変動はスパン方向にほぼ一様で,エオルス音との相関性も高い.ストロハル数は約0.2である.Super<criticalに入ると,エオルス音が急激に減少し,ストロハル数は0.45に急増する.表面圧力変動はスパン方向に局所的にのみ高くなり,その部分のみがエオルス音との相関も高い.Trans-critical領域では,ストロハル数は0.2に戻る.表面圧力変動から予測したエオルス音と実測値は,Sub-critical及びSuper-critical領域では比較的良い一致を見たが,Trans-criticalでは予測値は実測値より10dB程度低かった.
3.エオルス音の低減法について
角柱の半分を半円注にした「かまぼこ型」は,半円注を主流に正対させると,円柱よりも10dB程度エオルス音が低下する.直径Dの円柱にらせん状に直径dの細いワイヤーを巻き付けると,d/D>0.2でエオルス音が減少する.このとき,らせんのピッチP/D>3のとき,特に効果が顕著である.

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] H.Fujita: "The Aeolian tone and the surface pressure fluctuation in high Re flow"Proceedings of 6^<th> AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference. (CD-ROM). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fujita: "The Aeolian tone characteristics of a circular cylinder in high Reynolds number flow"Proceedings of 5^<th> AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference. 2. 305-310 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fujita: "Experimental investigations and prediction of aerodynamic sound generated from square cylinders"Proceedings of 4^<th> AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference. 2. 942-947 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hajime Fujita, Hideaki Suzuki, Akio Sagawa and Takehisa Takaishi: "The Aeolian tone and the surface pressure fluctuation in high Re flow"Proceedings of 6ィイD1thィエD1 AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, AIAA Paper 2000-2002. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hajime Fujita, Hideaki Suzuki, Akio Sagawa and Takehisa Takaishi: "The Aeolian tone characteristics of a circular cylinder in high Reynolds number flow"Proceedings of 5ィイD1thィエD1 AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, AIAA Paper 99-1849. vol.1. 305-310 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hajime Fujita, Wei Sha, Hiroshi Furutani and Hideaki Suzuki: "Experimental investigations and prediction of aerodynamic sound generated from square cylinders"Proceedings of 4ィイD1thィエD1 AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, AIAA Paper 98-1849. vol.2. 942-947 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fujita,A.Sagawa et al: "The Aeolian tone characteristics of a circular cylinder in high Reynolds Number flow"Proceedings of the 5th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference. vol1. 305-310 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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