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高次振動モードの抑制による大振幅熱音響自励振動の発生実験

研究課題

研究課題/領域番号 15K17978
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 流体工学
研究機関福井工業大学

研究代表者

清水 大  福井工業大学, 工学部, 准教授 (40448048)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード熱音響自励振動 / ヘルムホルツ共鳴器列 / 熱音響孤立波 / 熱音響ソリトン / 高次振動モード / 衝撃波 / エネルギーカスケード / 共鳴器列 / 非線形 / 進行波 / ヘルムホルツ共鳴器 / 音響ソリトン / ループ管 / スタック / 熱交換器 / 抑制効果 / 直管
研究成果の概要

ヘルムホルツ共鳴器による高次振動モードの抑制効果に着目し,直管型およびループ管型の熱音響エンジンにおいて,大振幅な熱音響自励振動を発生させる新しい方法を実験により明らかにした.直管型では,共鳴器列を局所的に接続することにより,定在波型自励振動の超過圧を増幅できることが分かった.進行波成分を含む自励振動が発生するループ管型では,共鳴器列を全体に渡って接続することにより,熱音響孤立波(熱音響ソリトン)が自律的かつ継続的に発生することを明らかにした.また,共鳴器をループ中心に対して点対称な位置に1つずつ計2個接続することにより,大振幅な自励振動が発生することを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Autonomous generation of a thermoacoustic solitary wave in an air-filled tube2016

    • 著者名/発表者名
      Dai SHIMIZU and Nobumasa SUGIMOTO
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 120 号: 14 ページ: 1449011-6

    • DOI

      10.1063/1.4964331

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experiments on the acoustic solitary wave generated thermoacoustically in a looped tube2015

    • 著者名/発表者名
      Dai SHIMIZU and Nobumasa SUGIMOTO
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1685 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1063/1.4934429

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 熱音響現象を応用した新奇な熱機関の開発2015

    • 著者名/発表者名
      清水大
    • 雑誌名

      鯖江商工会議所 鯖江商工会議所報

      巻: 667 ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 共鳴器による進行波型熱音響自励振動の増幅実験2018

    • 著者名/発表者名
      野尻悟史,大井捷平,泉侯成,清水大
    • 学会等名
      日本機械学会 北陸信越学生会 第 47 回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 半波長管における熱音響自励振動におよぼす高温部の管の長さの影響2017

    • 著者名/発表者名
      清水大,杉本信正
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 共鳴器列による定在波型熱音響自励振動の増幅2017

    • 著者名/発表者名
      清水大,杉本信正
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 両端が閉じた直管における熱音響自励振動におよぼす管の室温部長さの影響2016

    • 著者名/発表者名
      清水大,杉本信正
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会2016
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱音響現象とその工学的応用2016

    • 著者名/発表者名
      清水大
    • 学会等名
      第57回北陸流体工学研究会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱音響ソリトンの発生実験2015

    • 著者名/発表者名
      清水大,杉本信正
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2015
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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