| 研究課題/領域番号 |
21K14302
|
|---|
| 研究機関 | 大阪大学 |
|---|
研究代表者 |
小林 典彰 大阪大学, 工学研究科, 技術職員 (60880656)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| キーワード | 流体工学 / 空力騒音 / 風洞実験 / 流体計測 / 可視化 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究は流れ場と音場を同時に評価できる新たな風洞実験手法の確立を目的とする．そのために，物体周りの流れ場や流れ場に起因する空力音源と発生する空力騒音や音場の詳細計測・可視化を行うことを主とした風洞実験を行うものである．
初年度となる本年度は本研究の目的を達成するために必要不可欠な風洞実験における流れ場と音場の計測システムを構築した．これは次年度以降も活用する本研究の根幹となるものである．
具体的には精密騒音計，熱線流速計，流れ場の可視化装置を活用して物体周りの流れ場や音場の評価を行えるようにした．さらに，当初の計画に加えて物体に作用する流体力（3次元各成分の力とモーメント，いわゆる6分力）の計測も実施することにした．当初の計画では流れ場と音場の可視化・同時計測を主軸としていたが，これに流体力計測が加わることで，流れの中に置かれた物体から発生する空力騒音の発生要因をより多数の手法にて評価することが可能となる．特に，物体から発生する空力騒音と作用する流体力の同時評価が可能になることで，流体力学と空力騒音の理論やそれらを元にした空力騒音の予測手法とも関連した知見が得られる．
本年度は構築した計測システムの性能検証を兼ねて風洞の暗騒音や境界層の評価など基本性能を把握した．今回のシステムでは精密騒音計や熱線流速計などのアナログ信号によって得られる計測結果と可視化画像を元にした計測結果とのデータ同期が不十分であったため，今後はシステムの改良を実施する．
|
| 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
初年度となる本年度は，研究の根幹となる計測システム構築のために必要不可欠な流れ場の可視化装置や流体力計測装置などを導入した．しかしながら，半導体不足など世界的な情勢の変化により，必要な装置の導入に遅れが生じた．そのため，計測システムの構築が当初の予定よりも遅れてしまい，研究実施計画を見直す必要が生じた．その間は空力騒音の計測などを実施することができたが，当初予定していた流れ場における実験計測の一部を実施できなかったため，計画通りに進めることができなかった．
|
| 今後の研究の推進方策 |
初年度に構築した空力騒音・流れ場・流体力の計測システムを改良し，風洞実験を実施する．ここでは翼などの流線型物体や円柱・角柱などの鈍頭物体を対象に，物体から発生する空力騒音と周囲の流れ場，作用する流体力を評価する．これは発生する空力騒音が特定の周波数に卓越する特徴を有する物体と広帯域の周波数に影響する物体と，それぞれ異なる特色を有する場合を比較する実験である．これらの実験を通じて本研究が目的とする流れ場と音場を同時に評価できる新たな風洞実験手法の確立を行う．
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染症の拡大により，予定していた研究打ち合わせや学会発表旅費の支出を見送った．これらはオンラインに代えているため研究への影響はない．
また，半導体不足など世界的な情勢の影響により導入を見込んでいた計測機器の納期の長期化や大幅な価格高騰が発生し，実験計画の見直しや機器選定を再度行う必要が生じた．これに対しては学内での共同購入や借用を行うことで，コスト増大を回避するとともに研究への影響は最小限にとどめた．
次年度使用額については翌年度分として請求した助成金と合わせて，再検討した実験用機器の導入に使用するほか，新型コロナウイルス感染症の影響が緩和され学会発表等が現地開催される見込みであるため，それらへの参加旅費等として使用する計画である．
|
