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本研究の目的は、ノズルから噴出される噴流の非定常流れの流動現象を解明するとともに、画像処理システムの確立と画像処理の有用性、および高速の非定常流れの圧力計測を行うための計測技術の研究開発を目指している。さらに、画像計測技術と非定常圧力計測技術を流れ場や騒音解明に応用して、圧力振動の周波数分析を行い、ジェット騒音の発生源、関連性について追求することをめざす。
特に、今回は出口部を斜めに切り落とした非対称なノズルと広がりを有する広がりノズルを用いて、(1)画像計測技術の改善と非定常流れの可視化法の確立、(2)非定常流れの圧力計測技術の研究開発、特に衝撃波の振動現象の計測技術の確立等(特殊圧力プローブの製作・コンピュータシステムへの信号処理システムの構築等)を行い、超音速噴流中に発生する衝撃波の構造の解明と衝撃波の挙動の解明を行い、(3)さらに、衝撃波の振動と騒音の周波数分析(信号処理用コンピュータシステムの構築)を行った。
非対称ノズルから噴出される不足膨張超音速噴流の衝撃波構造、ならびに圧力、速度分布等の流れ場の解明、全圧変動の周波数分析およびジェット騒音の周波数分析を詳細に調べた。その結果、両者の周波数分布は良く一致しており、騒音の発生に全圧変動の振動が深く影響を及ぼしていることを明らかにできた、また、広がりノズルについては、広がり角度と広がり部の長さの違いが、擬似衝撃波構造に及ぼす影響とジェット騒音に及ぼす影響をある程度明確にしている。
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