| 研究課題/領域番号 |
11355009
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
福西 祐 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60189967)
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| 研究分担者 |
中橋 和博 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00207854)
井上 督 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (00107476)
小濱 泰昭 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (60006202)
井門 敦志 (財)鉄道総合技術研究所, 技術支援部・風洞技術センター, 技師(研究職)
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| キーワード | 流れの制御 / ピエゾ素子 / 空力音 / 非構造グリッド / 数値シミュレーション |
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| 研究概要 |
1.風洞実験による研究
東北大学流体科学研究所の小型風洞を用いた実験においては、セラミックピエゾ素子によりキャビティ音を抑制する実験においてキャビティ内に垂直にアクチュエータを配置するという新しい試みが予想以上効果的であることが判明し、制御効果は飛躍的に進歩を遂げ、乱流はく離している条件下においても騒音レベルを大幅に低減できることが示された。
この成果を受け、鉄道総合技術研究所の大型風洞を用いたより実用に近いレイノルズ数における実験を試みたが、騒音低減効果は見られたものの、その程度は小型風洞における実験に比べて小さく、期待されたような成果は得られなかった。現在その原因の分析を進めており、アクチュエータの振動振幅が不足していたこと、流れが発生される音のピークそのものが弱かったことなどが原因として浮上してきている。次年度に予定している鉄道総合技術研究所の大型風洞における実験において、大型化したアクチュエータによる制御を行う準備を進めている。本研究のシステムの実用化の観点からは極めて重要な位置付けの実験となる。
2.数値シミュレーションによる研究
圧縮性ナビエストークスコードによりキャビティから発生する音を計算する努力を引き続き行っているが、音が受容過程を経て流れに影響を及ぼすため、計算はうまくいっていない。数値シミュレーションによる研究は、どの向きの渦度変動がピエゾ素子により導入されているのか、といった流れの制御効果の詳細を調べる目的に絞って用いる方向で進めようとしている。
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