2008 Fiscal Year Annual Research Report
超音速および極超音速ジェットにおける音波放射の抑制に関する数値解析
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18760126
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
渡邊 大輔 Hiroshima University, 大学院・工学研究科, 助教 (70363033)
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| Keywords | 超音速ジェット / 空力音響学 / 乱流 / 超音速混合層 / DNS / 線形安定性解析 / マツハ波 |
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| Research Abstract |
本年度は研究を総括する段階であり、提案する抑制手法の実用域における検証を行い、高レイノルズ数の平面ジェットで有効な斜めモードが矩形ジェットにおいて受容されうるスパン方向長さの条件の調査を行った。また、平面ジェットせん断層の片側だけの速度布を持った超音速混合層についても調査を行った。
平面ジェットせん断層の片側だけの速度布を持った超音速混合層において以下の知見を得た。音響場(Mc=0.3)
渦同士のペアリングにより音波が発生する。この音波は渦形状の扁平の度合いが大きいほど大きく放射される。
遷移機構(Mc=0.3〜2.1)
Mc<1.0では線形不安定波を導入することで渦同士のペアリングが発生する。このペアリングが発生することにより、混合層は局所的に拡大する。
Mc>1.0では斜めの線形不安定波を導入することで、乱流への遷移が促進され、混合層の拡大を高めることが確認できた。
このことは、高Re数における平面ジェットにおいてもせん断層の拡大が促進されることを意味し、マッハ波抑制の効果が期待できることを示す。
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