| 研究課題/領域番号 |
21K11926
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
佐々木 大輔 金沢工業大学, 工学部, 教授 (60507903)
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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 | 空力音響解析 / 吸音ライナ / 乱流 |
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| 研究実績の概要 |
令和４年度，吸音ライナ（音響ライナ）の２次元モデルに対して，入射音として平面波を与えた音響解析を実施した．解析で得られた非定常データを元に，レジスタンス・リアクタンス等の物性値を算出し，実験との比較を行った．その結果，レジスタンスに関しては，定性的な一致が確認できる一方，リアクタンスに関しては不一致が大きく，改善の余地が大きいことを確認した．そのため，データの取得方法や処理方法について検討を行い，改善を図ったが，まだ不十分な段階である．音響解析での不一致があることから，グレージング流れを加味した空力音響解析での手法や算出方法に関して，再検討を行った．
また，吸音ライナの３次元解析として，令和３年度は層流解析での非定常解析を実施していたが，令和４年度はより現実的な３次元乱流解析での非定常解析を実施した．使用したモデルは層流解析と同様として比較解析を実施した．その結果，吸音ライナ（共鳴器）内部に流入出する流れが，層流と乱流とで大きく異なることを明らかにした．層流では，共鳴器内部への主流の影響が少ないのに対して，乱流では，主流におけるせん断層の影響等により，共鳴器内部に生じる流れへの影響が大きい．加えて，孔形状を変化させて，層流と乱流との比較を行った．乱流の場合，孔形状を変化させた時の流入部（頸部）における壁面や開口部の流れ場への影響が大きいことから，今後の研究を進める上で３次元乱流解析の重要性が明らかとなった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初予定していたレジスタンスやリアクタンスとの比較を２年目に実施することはできるようになったが，計算環境の整備遅れもあり，実験と比較した妥当性検証の途中である．そのため，早急に手法の改善を図り，妥当性の検証を完了させる必要がある．また，乱流解析を実施したことで，従来の層流解析と比較して大幅な解析時間の増加となってしまったことも，その一因である．
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度に引き続きレジスタンスやリアクタンスとの妥当性検証をまずは実施し，解析手法の改善を図る．次いで，不確定性を導入した空力音響解析手法の構築と解析を行い，当初の目的の達成を図る．併せて，より現実的な流れ場である３次元乱流解析の実施も念頭に入れて研究を進める予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2022年度に開催された学会・会議は，未だにオンラインが多く旅費が生じなかったこと，また使用するコンパイラが無償化されたことで，予算に残額が生じた．一方，2023年度は多くの国際学会が対面で実施されることになるが，燃油代の高騰により航空券が割高になっていることから，国際学会参加の旅費の負担が増すことが予想されることから，旅費分を増額する．また，乱流解析を実施するためには十分な性能をもつ計算機が更に必要と考えられることから，当初予定の計画を遂行するため機器の追加購入を行う．
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