| 研究概要 |
発電所の大容量ボイラや排熱回収用ボイラなどの熱交換器では,試運転時に気柱共鳴現象が発生し,振動と騒音が問題になることがある,本研究は,本現象の発生メカニズムを解明し,正確な発生予測設計法を構築することを目的とする.本年度は,実機ボイラの二次元の相似模型を用いて,気柱共鳴現象発生に及ぼす管群の配列および音響特性の影響調査と,空力音に及ぼす管表面形状の影響調査を行った.その結果,以下の結論を得た.
1.スピーカーを用いて正弦波状の純音を入射して,実機ボイラの相似模型の周波数応答スペクトルを測定した結果,管群の有無によって内部の音響特性が変化することがわかった.
2.スピーカーから純音を入射して実機ボイラの相似模型の音響特性を制御することができることがわかった.管抗力方向8次モードの1100Hzの気柱共鳴現象に対して,110dBの同周波数の純音を入射し音響特性を変化させたところ,気柱共鳴現象がより低速から発生することがわかった.
3.格子配列管群の流れ方向の距離を変化させて気柱共鳴現象の発生特性を調査したところ,流れ方向の距離が小さいときには抗力方向の共鳴モードが,大きくなると揚力方向のモードが発生しやすくなることがわかった.
4.ツイストセレイティッドフィンのピッチが小さいとき,渦放出音のピークレベルが裸管よりも小さくなることがわかった.密なセレイティッドフィンには気柱共鳴現象の励起力を低下させる効果がある.
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