2002 Fiscal Year Annual Research Report
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13650191
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| Research Institution | HOKKAIDO INSTITUTE OF TECHNOLOGY |
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Principal Investigator |
豊田 国昭 北海道工業大学, 工学部, 教授 (50048039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平元 理峰 北海道工業大学, 工学部, 講師 (20312663)
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| Keywords | 騒音 / 渦 / 音源 / 圧力変動 / 圧力計測 / 噴流 / 混合層 |
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| Research Abstract |
(1)平成13年度に製作したはく離混合層の実験装置により,垂直平板後方のはく離流中の実験を行った.はく離流中の変動圧力測定によりRibnerの式の音源を求め,同時に流れの外側に設置したマイクロホンにより音を測定し,両者の関連性を検討した.その結果,はく離直後の渦の巻き上がり領域で音源変動強さが大きく,その音源における圧力変動が外部に伝播する音と強い相関があることを確認した.
(2)平成13年度に集録した噴流の速度・圧力同時測定データにより,渦度と圧力場により渦挙動を求め,Powell-Howeの式の音源項(div(ω×u))とRibnerの式の音源項(変動圧力の時間的2階微分値)を計算し,渦挙動と音源の関連性を詳細に検討した.その結果,音源が強くなる渦挙動の特性を明らかにし,音源の強い領域では音源変動強さが大きくなることを確認した.したがって,空間微分を必要としない,時間微分で示されるRibnerの式の音源項を変動圧力測定により検出し,音源領域を特定できることを立証した.また,Powell-HoweとRibnerの式から計算した音源分布と渦構造の関連性を検討し,国内外で報告されている数値シミュレーション結果とも比較することにより,両者の音源分布の特徴を明らかにした.
(3)以上の結果に基づいて,流力騒音の原因となる渦挙動の制御により流力騒音を低減するための実験を行った.流れ場として自動車のフロントピラーおよびサイドミラーからのはく離流れに着目し,モデルのはく離位置に,波形のデバイスおよび柔毛を取り付けることにより流れに三次元撹乱を導入した.その結果,はく離流中の渦生成および成長が抑制されることになり,はく離流中の音源強さが著しく減少することを確認した.
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Research Products
(5 results)
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[Publications] 平元理峰, 豊田国昭, 古川 尚, 森 隼人: "変動圧力測定によるはく離流れから流力音発生に関する研究"日本機械学会2002年度年次大会講演論文集(VII). 02-1. 115-116 (2002)
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[Publications] 森 隼人, 豊田国昭, 平元理峰, 河原孝司: "噴流中の大規模渦による乱流エネルギー輸送に関する考察"日本機械学会2002年度年次大会講演論文集(III). 02-1. 237-238 (2002)
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[Publications] Kuniaki Toyoda, Riho Hiramoto: "Detection of Vortex Motions and Sound Sources in Jets"Abstract of The Fifth China-Japan Workshop on Turbulent Flows. 17-17 (2002)
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[Publications] Riho Hiramoto, Kuniaki Toyoda: "Study on Sound Source of a Circular Jet by Simultaneous Measurements of Velocity and Pressure Fluctuations"Proc. of The Fifth JSME-KSME Fluids Engineering Conference. 02-207(CD-ROM). OS6-1 (2002)
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[Publications] Riho Hiramoto, Kuniaki Toyoda, Hayato Mori: "Study on Aerodynamic Sound Generation by Vortex Motions in a Circular Jet"Proc. of The Third International Symposium on Turbulent and Shear Flow Phenomena -2003. (発表予定). (2003)
