| 研究課題/領域番号 |
21K03863
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 福井工業大学 |
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研究代表者 |
清水 大 福井工業大学, 工学部, 教授 (40448048)
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| 研究分担者 |
杉本 信正 大阪大学, 大学院工学研究科, 招へい教授 (20116049)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 熱音響自励振動 / 基本振動モード / 2次振動モード / 曲管 / 曲率半径 / 進行波 / 定在波成分 |
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| 研究成果の概要 |
曲管の曲率半径がわずかに異なる３つのループ管において，スタックや熱交換器および，バッファ管を含むエンジン部の取り付け位置をそれぞれ変更し，熱音響自励振動を発生させる実験を行った．全長とエンジン部を共通とすることにより，管の曲率とスタック挿入位置が自励振動に及ぼす影響を明らかにした．曲率半径の大きい曲管を用いることにより，エンジン部取り付け位置への超過圧pp値の依存性が劇的に低下し，含まれる定在波成分の少ない，より進行波に近い自励振動が発生することが分かった．また，曲率半径が小さい場合は，エンジン部の取り付け位置によって，2次振動モードの自励振動が発生する場合があることが分かった．
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| 自由記述の分野 |
熱音響工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の研究では，入手の容易さから，管の径と比較して曲率半径が極めて小さい 90度エルボ管を用いた実験結果に基づいて議論が進められ，管の曲率が，自励振動に与える影響は議論されてこなかった．自励振動のpp値がスタックの挿入位置に依存することは知られていたが，管の曲率への依存性は注目されてこなかった．本研究により，発生する自励振動のpp値に加え，振動モードや含まれる定在波成分の割合も管の曲率に依存していることが明らかになった．進行波型の熱音響自励振動を応用した冷凍機や原動機では，進行波成分の増大や振動モードが出力の増大に直結することから，本研究成果は学術的意義に加え，社会的意義も非常に大きい．
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