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往復式圧縮機、および往復式内燃機関の吸・排気管内の流れは、条件によっては衝撃波を含む複雑な波動現象をともなう脈動流となっており、この流れが管外に流出する際には、さらにうずの発生、新たな衝撃波の発生とうずとの干渉という、きわめて複雑な流れ場を形成する。この流れ場を詳細に調べ、騒音発生の原因を追及することがこの研究の目的である。研究は、ディスク型のロータリーバルブ式脈動流発生装置をもちい、この装置に接続する直管内に脈動流を流し、排出する流れを、管壁に設置した圧力センサーをトリガーにしたナノオーダーの閃光時間を持つ光源を用いて、シュリーレン写真、あるいはシャドウグラフ写真により流れ場の可視化を行っている。また、管内外の流れを数値計算により詳細に求めている。すなわち、管内の流れは一次元非定常流の仮定の下にランダムチョイス法、管外の流れは軸対称流れを仮定してTVD(Total Variation Diminishing)法を用いた数値計算を行い、実験結果と比較考察を行うことにより、流れ場を明らかにしている。今までのところ、圧縮波、または衝撃波が管外に流出すると同時に、管端にうず輪が発生し、その後に追随してくる衝撃波と干渉するということ、うず輪内にはラバルノズル効果と思われる衝撃波が発生すること、そして噴流境界でつぎつぎと発生する渦がこの衝撃波と干渉すること等が明らかになっている。また、このような衝撃波とうずの干渉により、圧力波の発生が見られ、この干渉が騒音発生の一因にもなりうることが明らかになった。
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