研究課題/領域番号 |
19H02076
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研究機関 | 京都大学 |
研究代表者 |
黒瀬 良一 京都大学, 工学研究科, 教授 (70371622)
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研究分担者 |
立花 繁 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 上席研究開発員 (50358496)
横森 剛 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (90453539)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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キーワード | 燃焼騒音 / 希薄予混合火炎 / 旋回火炎 / 水素燃焼 / 乱流 / 壁面 / 計測 / 数値シミュレーション |
研究実績の概要 |
実験:近傍に壁を配置した弱旋回予混合バーナに形成される水素火炎に対して,燃焼騒音・OH*自発光・ステレオPIV計測を同時に高時間分解能で実施することより,燃焼騒音及び火炎挙動の特性について実験的に調査した.その結果、壁面なしの条件で観測された騒音スペクトル上の音圧レベル(Sound Pressure Level , SPL)のピークが,壁面と火炎の距離に応じて大きく変化することがわかった.これは,壁が火炎に近い場合は,壁面と火炎の干渉による火炎形状の変化に主に起因すること,他方,壁が火炎と離れている場合は,火炎から直接放出される音波と壁からの反射波の干渉に主に起因することがわかった. 数値解析:壁を配置した場合の弱旋回乱流希薄水素火炎に対して,燃焼モデルとしてFGM法を採用した3次元LESと,APE-RF を使用した3次元CAAをカップリングするHybrid LES/APE-RF Approach を適用することにより,その数値解析法の適用性を評価するとともに,燃焼騒音特性を詳しく調査した.その結果,本数値解析で得られたSPLの周波数分布は実験値で観察されたように,壁なしで見られていたSPLのピークがなくなる現象を再現可能であるとわかった.これは,壁を配置することによって火炎の形状が変化し,空間的に不均一な火炎の振動を引き起こすことで,火炎全体としては特定の周波数における音波の放出がなくなることに起因することがわかった.
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現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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