研究課題
基盤研究(C)
本研究は、ジェット・スクリーチの発生機構に関わる渦擾乱と衝撃波の干渉及びせん断層の不安定との共鳴機構を明らかにし、その発生を抑えるため球面板により虚音源を制御しノズル出口の音圧を相殺することにより消音するものである.(1)音波のコヒーレンスを同定するため、レーザーによる音波検出装置を設計、製作し、基礎性能を調査した.(2)シュリーレン装置と高速度カメラにより、球面反射板を取り付けた場合の流れ場の変化を観測した.その結果、球面反射板を取り付けることにより、ノズル出口における音波が相殺され、不安定波の励起作用を停止したため、擾乱の発生が弱められ、衝撃波との干渉力も減少し、衝撃波構造が乱されること無く下流まで続くことが確認された.(3)この観察は、球面反射板に明けたスリットを通して行なった.球面反射板にスリットを明ける場合の消音効果の変化も調べた.スリットを設けることにより消音効果のレベルは低下するが、スクリーチの相殺は可能であった.(4)平面反射板を音響相殺が発生する位置に設置し、流れ場の変化を観測し、適切な球面板をノズル出口に設置した場合と同じ現象を観測した.(5)パラボラ反射板を製作し、その消音特性を球面板や平面板と比較した.(6)寸法の異なる球面板を製作し、消音特性の変化を調べた.寸法が小さい球面板でも、ジェットスクリーチを相殺する効果があることを示した.(7)種々の圧力比で、球面反射板の消音特性の変化を調べ、各圧力比に対して、最適の球面曲率があることを実証した.(8)上記の実験を種々の曲率の球面反射板で行い、ある曲率で消音効果が最も高い圧力比かあることを確認した.(9)球面反射板を気流中に設置した場合の抵抗力(推力損失)の測定の準備を行なった.(10)面反射板をダクト中に設置した場合の性能調査の準備を行なった.
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