| 研究課題/領域番号 |
21H01529
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分24010:航空宇宙工学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
寺本 進 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30300700)
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| 研究分担者 |
岡本 光司 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (70376507)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
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| キーワード | 超音速ジェット / ジェット騒音 / 可視化 / BOS法 / Computed Tomography / ジェット音響 / 空力音響 / ジェット |
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| 研究開始時の研究の概要 |
基礎的な流体音響現象であり、航空宇宙工学でも重要性なジェット騒音を対象として、その音源メカニズムの解明のために
○ 独自に開発してきた「音響トリガ条件付き抽出法」に、マイクロホンアレイによる多点音響計測を組み合わせて、音響現象の3次元構造を可視化できるよう進化させる
○ 進化させた「音響トリガ条件付き抽出法」を用いて、高速ジェットの流体現象(大規模乱流構造)から音響現象(音響波)が発生する過程を時系列で3次元的に可視化する
を行う。 音源構造を時系列で3次元的に可視化することにより、ジェット騒音の音源モデルとして提唱されているwavepacketモデルについて直接的な証拠を得ることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
超音速乱流ジェットから生じるジェット騒音の発生機構の可視化で確認することを目的として、間欠性があり高速なため通常は可視化することが難しい、音源となるジェット剪断層の大規模構造と近傍場の音波を、コンパクト・低コストな計測系で3次元可視化することに成功した。大規模構造と遠方場音響の関係や、遠方場音響の周方向相関長と近傍場音波の関係を明らかにした。
また、3次元乱流流れから効率良く周期成分を抽出できるHB-LES法を新規に開発し、基礎的流れや衝撃波を含む非定常乱流流れに適用し既存手法と同等の精度と高い計算効率があることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
実験面では、高周波数かつ間欠的であるため、従来は大規模で高価な計測系が必要だった音源の流れ構造や近傍場の三次元構造と遠方場音の関係を、比較的簡便な計測装置で計測することに成功した。シミュレーション面でも、非定常乱流のシミュレーションについて、従来と同等の精度を保ちつつ、計算速度をストローハル数倍程度向上させることに成功した。
これらの成果により、本研究で取り組んだジェット騒音よりも複雑な、より実用的な高速流の乱流騒音の研究が進展することが期待できる。
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