超音速および極超音速ジェットにおける音波放射の抑制に関する数値解析

• 研究課題/領域番号: 18760126
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 渡邊 大輔 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70363033)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 2,380千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2007年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 超音速流れ / 噴流 / 乱流 / 空力騒音 / CFD / DNS / マッハ波 / 超音速ジェット / 空力音響学 / 超音速混合層 / 線形安定性解析 / マツハ波 / 超音速後流

研究概要

直接数値シミュレーション(DNS)において高マッハ数において最も成長率が高くなる斜め線形不安定波を平面ジェットに加えた結果,放射される圧力変動レベルは約5dB程度低下することが確認できた.さらに,混合層においても同様に斜め線形不安定波を加えることにより混合層の成長が促進されることから,高レイノルズ数領域においても,平面ジェットにおける音圧低下が期待できることを示唆した.

研究成果

• [雑誌論文] Acoustic Noise Generation in a Compressible Turbulent Cylindrical Boundary Layer (2008)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Watanabe, Hajime Takami & Hiroshi Maekawa
  • 雑誌名: Theoretical and Applied Mechanics Japan Vol.56 ページ: 317-324
  • NAID: 130004463643
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acoustic Noise Generation in a Compressible Turbulent Cylindrical Boundary Layer (2008)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Watanabe
  • 雑誌名: Theoretical and Applied Mechanics Japan 56 ページ: 317-324
  • NAID: 130004463643
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超音速後流からの音波発生機構について (2007)
  • 著者名/発表者名: 滝口貴,前川博,渡辺大輔 & 松尾裕一
  • 雑誌名: 宇宙航空研究開発機構特別資料 JAXA-SP-06-010 ページ: 95-100
  • NAID: 120006829365
• [雑誌論文] 超音速平面乱流ジェットの音響場に対する斜め不安定モードの影響 (2006)
  • 著者名/発表者名: 渡辺大輔,前川博 & 松尾裕一
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編)72巻 724 ページ: 2878-2885
  • NAID: 10018477141
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acoustic wave generation in a compressible wake (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Maekawa, Takashi Takiguchi and Daisuke Watanabe
  • 雑誌名: JSME International Journal Series B Vol.49,No.4 ページ: 1086-1091
  • NAID: 110004850806
  • 査読あり
• [雑誌論文] コンパクトスキームの圧縮性流れの高解像度シミュレーションへの応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 滝口貴,渡辺大輔 & 前川博
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編)72巻 721 ページ: 2186-2194
  • NAID: 110004810109
  • 査読あり
• [雑誌論文] 圧縮性境界層の遷移に伴う音波発生機構の研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 渡辺大輔, 前川博 & 松尾裕一
  • 雑誌名: 宇宙航空研究開発機構特別資料 JAXA-SP-05-017 ページ: 168-172
  • NAID: 120006829429
• [雑誌論文] 超音速平面乱流ジェットの音響場に対する斜め不安定モードの影響 (2006)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 大輔
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 72巻724号 ページ: 2878-2885
  • NAID: 10018477141
• [雑誌論文] Acoustic Wave Generation in a Compressible Wake (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi MAEKAWA
  • 雑誌名: JSME International Journal Series B 49-4 ページ: 1086-1091
• [雑誌論文] コンパクトスキームの圧縮性流れの高解像度シミュレーションへの応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 滝口 貴
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 72巻721号 ページ: 2186-2194
• [雑誌論文] Acoustic Waves Emanating from Transitional Structures in a Compressible Boundary- layer for High-speed Train (2006)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Watanabe
  • 雑誌名: Proc. of 13th International Congress on Sound and Vibration (ICSV13), Vienna (CD-ROM)
• [雑誌論文] 超音速平面ジェットの音響場に対する斜めモードの影響 (2006)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 大輔
  • 雑誌名: 第84期日本機械学会流体工学部門講演会論文集 (CD-ROM)
• [雑誌論文] 超音速後流からの音波発生機構について (2006)
  • 著者名/発表者名: 滝口貴
  • 雑誌名: 宇宙航空研究開発機構特別資料 JAXA-SP-06-010 ページ: 95-100
• [学会発表] DNSによる圧縮性混合層の遷移機構と音響場に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 秋田健輔,渡辺大輔,前川博 & 尾形陽一
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会講演論文集
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] 斜め衝撃波と干渉する超音速乱流境界層のDNS (2009)
  • 著者名/発表者名: 石田雅祥,前川博,渡辺大輔 & 尾形陽一
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会講演論文集
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] 斜め衝撃波と干渉する超音速乱流境界層のDNS (2009)
  • 著者名/発表者名: 石田雅祥
  • 学会等名: 日本機械学会中四国支部第47期講演会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] DNSによる圧縮性混合層の遷移機構と音響場に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 秋田健輔
  • 学会等名: 日本機械学会中四国支部第47期講演会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] 壁面に衝突する渦による音響場の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 若松裕紀,前川博 & 渡辺大輔
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008講演要旨集
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] 圧縮性円管流の乱流構造の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前川博,山田欣弘 & 渡辺大輔
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008講演講演要旨集
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] 壁面に衝突する渦による音響場の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 若松裕紀
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] 圧縮性円管流の乱流構造の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前川博
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] 円筒境界層の遷移に及ぼす流入攪乱の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺大輔,前川博,高見創 & 菊地勝浩
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008講演講演要旨集
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] 円筒境界層の遷移に及ぼす流入撹乱の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺大輔
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] 超音速平面ジェットにおける斜めモードの組み合せに対する遷移構造に及ぼす影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡辺大輔 & 前川博
  • 学会等名: 日本機械学会2007年度年次大会講演論文集
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2007-09-10
• [学会発表] 超音速平面ジェットにおける斜めモードの組み合せに対する遷移構造に及ぼす影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡邊大輔
  • 学会等名: 日本機械学会2007年度年次大会
  • 発表場所: 関酉大学千里山キャンパス
  • 年月日: 2007-09-10
• [学会発表] Direct numerical simulation of a spatially evolving supersonic transitional/turbulent boundary layer (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Maekawa, Daisuke Watanabe, Hajime Takami & Kougen Ozaki
  • 学会等名: 5nd International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena(TSFP-5)
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2007-08-27
• [学会発表] Direct numerical simulatioh of a spatially evolving supersonic transitional/turbulent boundary layer (2007)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Watanabe
  • 学会等名: 5nd International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena (TSFP-5)
  • 発表場所: Munich
  • 年月日: 2007-08-27
• [学会発表] 円筒境界層における低周波音発生機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡邊大輔
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2007
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス
  • 年月日: 2007-08-07
• [学会発表] Turbulent Hierarchic Structures and Scalar Mixing in a Supersonic Mixing Layer at High Convective Mach Numbers (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Maekawa & Daisuke Watanabe
  • 学会等名: ASME-JSME Thermal Engineering Summer Heat Transfer Conference
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2007-07-09
• [学会発表] Turbulent Hierarchic Structures and Scalar Mixing in a Supersonic Mixing Layer at High Convective Mach Numbers (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Maekawa
  • 学会等名: ASME-JSME Thermal Engineering Summer Heat Transfer Conference
  • 発表場所: Vancouver
  • 年月日: 2007-07-09
• [学会発表] 超音速平面ジェットの音響場に対する斜めモードの影響 (2006)
  • 著者名/発表者名: 渡辺大輔 & 前川博
  • 学会等名: 第84期日本機械学会流体工学部門講演会講演概要集
  • 発表場所: 東洋大学
  • 年月日: 2006-10-28
• [学会発表] Acoustic Waves Emanating from Transitional Structures in a Compressible Boundary-layer for High-speed Train (2006)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Watanabe, Hajime Takami, Hiroshi Maekawa, Katsuhiro Kikuchi, Masanobu Iida & Hiroki Suzuki
  • 学会等名: 13th International Congress on Sound and Vibration(ICSV13)
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2006-07-05