| 研究課題/領域番号 |
11305018
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
三宅 裕 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50029005)
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| 研究分担者 |
太田 貴士 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10273583)
辻本 公一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10243180)
梶島 岳夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30185772)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
9,950千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 1,350千円)
2001年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2000年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
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| キーワード | Wall turbulence / Vortical system / Streaks / Turbulence noise / Rough wall / Noise propagation / Aeroacoustics / CAA / Acoustic source |
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| 研究概要 |
壁指標で数十までの壁近傍領域とそれより外側の層との相互作用に着目しつつ、壁乱流における抵抗および騒音の削減に重要な役割を担う外層の渦構造に対する操作、およびこれらに関連するいくつかの項目の研究が行われた。壁近傍と外層の相互作用に関しては、その機構を抽出することを目的として、平行平板間乱流に対して境界条件や外力項を介して人為的な条件を与えたモデル計算を実施した。一連の計算から、平滑平面に沿う壁近傍の乱れは普遍的な維持・再生の機構を有すること、それが外層に依存しないことを見出した。さらに、規則的な粗さを壁面に設定した直接数値計算を行い、粗さ要素は壁近傍の乱流機構を阻害し、全領域が外層の性質をもつ流れ場に変えるものであることを示した。以上の知見は波型形状の壁面をもつ溝乱流の結果からも確認された。加えて、固体粒子を含む乱流場について、新たな数値計算手法を開発し、粒子に質点モデルを用いない直接数値計算を実現した。その結果から、乱流構造の変調を解析して粒子による乱流制御の可能性が示唆された。壁乱流から発生する騒音については、物理モデルを全く用いず、音源となる壁近傍の乱れと周囲の音場を並行して時間発展計算による解析を行った。その結果、全ての渦ではなく特定の渦構造が騒音の発生に支配的に寄与していることが判明した。さらに、乱流騒音制御の基礎として、円形ノズルからの噴流の直接数値解析も実施し、渦輪の形成から縦渦の発生を経てコアの崩壊に至る過程に全体安定解析の手法を適用し、音源となるノズル近傍の渦構造を明らかにした。
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