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2013 年度 実績報告書

ファン騒音の高精度数値予測による解明と複数音響モード制御実験

研究課題

研究課題/領域番号 23560955
研究機関九州大学

研究代表者

山崎 伸彦  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70166635)

研究分担者 猪口 雄三  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), その他 (30274509)
キーワードファン騒音 / トーンノイズ / 能動制御 / ANC / モード解析 / 線形非定常 / 翼列
研究概要

ファン動翼下流の静翼の,リーン (周方向傾斜角),動翼からの軸方向距離,スイープ (軸流方向後退角),がファン騒音低減におよぼす効果を,非定常レイノルズ平均ナビエストークス (URANS) にもとづく数値計算によって明らかにし,いずれの幾何学的パラメタも騒音低減に有効であることを,物理的根拠とともに示した.このうちスイープの効果が最終年度に得られた結果である.ただしリーンの効果や翼列間距離の効果と異なり,スイープの効果においては,下流側へ伝播する騒音は低減できるものの上流側へ伝播する騒音は増加してしまうという,予想と反する結果が得られた.この原因解明は,本課題の次の発展研究課題として取り組む予定である.
ダクト内の音響場を周波数空間で解く線形非定常計算をおこなった結果,現在の数値解法では音波の人工的な減衰が大きいことが分かってきた.他方,ダクト内の音響場を時間空間で解く非線形非定常計算をおこなった結果,ダクト内音響モードをよく模擬できるものの多大な計算リソースを必要とすることが分かった.これら線形・非線形のダクト内音響伝播の成果はすべて最終年度に得られたものである.
モデル試験機を用いたファン騒音の能動制御試験については,当初の 3 年計画の研究内容をほぼ 2 年で完了させることができた.具体的には,複数の音響モードを発生させることのできる音源を開発し,周波数空間 Filtered-X アルゴリズムを導入し,複数モードの自動制御を可能とした.このため最終年度の平成 25 年度は,研究のさらなる発展に向けた試験準備をおこなった.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] モード解析を用いたダクトファンのアクティブ消音2013

    • 著者名/発表者名
      長井 健一郎, 鈴木 優太郎, 猪口 雄三, 生沼 秀司, 石井 達哉, 山崎 伸彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 (B 編)

      巻: 79 巻 801 号 ページ: 739-743

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear Unsteady CFD of Vibrating Blades of Turbomachinery2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ishida, N. Yamasaki, M. Aotsuka
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: 67 ページ: 197-206

    • DOI

      10.1016/j.proeng.2013.12.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fan Noise Prediction using Unsteady CFD Analysis and Modal Decomposition2013

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Yamasaki, Daijiro Shiraiwa and Yun Tae Lee
    • 雑誌名

      Proceedings of the 21st International Symposium on Air Breathing Engines

      巻: ISABE-2013-1316 ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 静翼形状のファン騒音に及ぼす効果2013

    • 著者名/発表者名
      白岩大次郎,山崎伸彦
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会西部支部講演会 2013 講演論文集

      巻: JSASS-2013-S037 ページ: 1-4

  • [雑誌論文] 円筒ダクトにおける振動壁面音源からの音響伝播の CFD2013

    • 著者名/発表者名
      梅野 宏,山崎 伸彦
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会西部支部講演会 2013 講演論文集

      巻: JSASS-2013-S014 ページ: 1-4

  • [学会発表] 静翼形状のファン騒音に及ぼす効果2013

    • 著者名/発表者名
      白岩大次郎,山崎伸彦
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会西部支部講演会 2013
    • 発表場所
      山口大学吉田キャンパス大学会館
    • 年月日
      20131114-20131115
  • [学会発表] 円筒ダクトにおける振動壁面音源からの音響伝播の CFD2013

    • 著者名/発表者名
      梅野 宏,山崎 伸彦
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会西部支部講演会 2013
    • 発表場所
      山口大学吉田キャンパス大学会館
    • 年月日
      20131114-20131115
  • [学会発表] Fan Noise Prediction using Unsteady CFD Analysis and Modal Decomposition2013

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Yamasaki, Daijiro Shiraiwa and Yun Tae Lee
    • 学会等名
      21st International Symposium on Air Breathing Engines
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      20130909-20130913
  • [学会発表] Linear Unsteady CFD of Vibrating Blades of Turbomachinery2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ishida, N. Yamasaki, M. Aotsuka
    • 学会等名
      2013 Asian-Pacific Conference on Aerospace Technology and Science
    • 発表場所
      Sun Moon Lake, Taiwan
    • 年月日
      20130523-20130526

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公開日: 2015-05-28  

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