| 研究課題/領域番号 |
18K03945
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
渡邊 大輔 富山大学, 学術研究部工学系, 講師 (70363033)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 超音速ジェット / マッハ波 / 騒音抑制 / 線形安定性解析 / DNS / 騒音低減 |
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| 研究成果の概要 |
マッハ数2の超音速ジェット騒音抑制を目的に、線形安定性解析および直接数値シミュレーションを用い、不安定波（ヘリカルモード）の特性および非線形発達による遷移への影響および音響放射特性を調査した。線形安定性解析より、低い周方向波数のヘリカルモードは、遠方まで広がる圧力変動を放射し、高い周方向波数のモードは強い圧力変動を外部に放射しないことが予測された。また、シミュレーションにより、ヘリカルモードを組み合わせてジェットに加えることにより、加えないケースと比べ放射圧力変動レベルが低下することを確認した。このとき、非対称なヘリカルモードの組み合わせ（m=2とm=4）が最も圧力変動が低い結果を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の特色は、高い移流マッハ数の超音速円形ジェットに対し、速度分布の持つ不安定波の特性を利用した、ノズル部における能動的な騒音低減手法の可能性を理論的・数値的に探ることである。この不安定波による抑制手法が効果的であれば、ノズル部に与える不安定波の振幅は微小でよいことから、ノズル部に設置するアクチュエータも小型化が可能と考えられる。そのため従来の手法に比べ、推力低下を招かない、広範なマッハ数に対応した、高性能騒音抑制ノズルの開発に貢献できると予想する。さらに、ジェットの拡散（中心速度の低下）が促進できれば、空港での離発着時間短縮の妨げとなる残留ジェット気流の抑制にも貢献できる可能性がある。
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